Преди няколко години астрономите помислиха, че са намерили мъгливи пръстени около луната на Сатурн Рея. Сега новите наблюдения показаха още нещо около Rhea, което беше напълно неочаквано: кислородна атмосфера. През март тази година космическият кораб „Касини“ направи тесен полет на Рея и записа данни, показващи тънка атмосфера, съставена от кислород и въглероден диоксид.
Източникът на кислорода всъщност не е изненада: плътността на Rhea е 1,233 пъти по-голяма от тази на течната вода предполага, че Rhea е три четвърти лед и една четвърт скала. Тесната атмосфера на Луната се поддържа от продължаващото химическо разлагане на ледена вода върху лунната повърхност чрез облъчване от магнитосферата на Сатурн.
Кислородът също беше открит наскоро в атмосферите на две луни на Юпитер - Европа и Ганимед. Тъй като кислородът е основен компонент на атмосферата около пръстените на Сатурн, астрономите смятат, че може да има подобни атмосфери около други ледени луни, които орбитират в магнитосферата на Сатурн.
„Новите резултати предполагат, че активната, сложна химия, включваща кислород, може да бъде доста често срещана в Слънчевата система и дори в нашата вселена“, казва водещият автор Бен Теолис, учен от екипа на Касини, базиран в Югозападния изследователски институт в Сан Антонио. „Подобна химия може да бъде предпоставка за живота. Всички доказателства от Касини сочат, че Rhea е твърде студена и лишена от течната вода, необходима за живота, както я познаваме. "
Разбира се, винаги има възможност за живот, тъй като ние не го познаваме.
И на Луната трябва да има някаква органика, което означава въглеродни съединения. Източникът на въглеродния диоксид в атмосферата на Rhea все още не е известен, но неговото присъствие подсказва, че реакциите на радиолиза между окислители и органични вещества продължават на повърхността на Луната.
Що се отнася до някое от тези нови открития, имащи отношение към изключената хипотеза за пръстени около Rhea, Теолис каза пред Space Magazine, че все още има много за околната среда на Rhea, която тепърва ще се определя. "Изчерпването на електрон понастоящем е необяснимо", казва Теолис в имейл. Резкият, симетричен спад на електрони, открит около Рея, беше първоначалната констатация зад теорията на пръстена. „Сегашното ни мислене е, че може да е свързано с йонизацията на атмосферата, може би във връзка с електростатично зареждане на повърхността на Rhea, но в момента нямам окончателен отговор. Взаимодействието атмосфера - магнитосфера е сложен проблем и ще отнеме известно време, за да се решат. Но за първи път на ледена луна откритията на Касини ни дават прозорец за наблюдение in situ върху това взаимодействие, разбирането на което все още е силно теоретично. Работим по това. "
Последните данни идват от йонен и неутрален мас спектрометър на Касини и плазмен спектрометър Касини по време на мухата на 26 ноември 2005 г., 30 август 2007 г. и 2 март 2010 г. В йонния и неутралния масспектрометър се наблюдават пикови плътности на кислорода около 50 милиарда молекули на кубичен метър (1 милиард молекули на кубичен фут). Той откри пикови плътности на въглероден диоксид от около 20 милиарда молекули на кубичен метър (около 600 милиона молекули на кубичен фут).
Плазменият спектрометър вижда ясни сигнали на потоци от положителни и отрицателни йони с маси, които съответстват на йони на кислород и въглероден диоксид.
Според учените кислородът се издига в атмосфера, когато магнитното поле на Сатурн се върти над Рея. Енергични частици, хванати в магнитното поле на планетата, пиперят лунната водно-ледена повърхност. Те причиняват химични реакции, които разлагат повърхността и отделят кислород.
Освобождаването на кислород чрез повърхностно облъчване може да помогне да се създадат условия, благоприятни за живот в ледено тяло, различно от Rhea, което има течна вода под повърхността, каза Teolis. Ако кислородът и въглеродният диоксид от повърхността биха могли по някакъв начин да се транспортират надолу до подземен океан, това би осигурило много по-гостоприемна среда за формиране на по-сложни съединения и живот.
Учените не са сигурни как се отделя въглеродният диоксид. Това може да бъде резултат от „сух лед“, хванат от първичната слънчева мъглявина, какъвто е случаят с кометите, или може да се дължи на подобни процеси на облъчване, действащи върху органичните молекули, хванати във водния лед на Рея. Въглеродният диоксид може да идва и от богати на въглерод материали, депозирани от малки метеори, които бомбардират повърхността на Рея.
„Rhea се оказва много по-интересна, отколкото сме си представяли“, каза Линда Спилкер, учен по проекта на Cassini в JPL. „Находката на Касини подчертава богатото разнообразие на луните на Сатурн и ни дава улики за това как са се формирали и еволюирали.“
Това изследване се появява в броя от 25 ноември 2010 г. на Science Express.
Източници: Science, JPL, обмен на електронна поща с Teolis
