На главную книги, на страницу текущей главы

Энцелад (спутник Сатурна)

немного из истории исследований и новости (отредактировано 02 08.2018 Шаройко Лилия)

Материал частично из Википедии — свободной энциклопедии. Частично из других источников, все источники снабжены ссылкой перед фрагментом, прямые цитаты выделены курсивом.

https://ru.wikipedia.org/wiki/Энцелад_(спутник)

Энцелад — шестой по размеру спутник Сатурна. Был открыт ещё в 1789 году Уильямом Гершелем, но оставался малоизученным до начала 1980-х, когда с ним сблизились два межпланетных зонда «Вояджер». Их снимки позволили определить его диаметр(около 500 км, или 0,1 от диаметра крупнейшего спутника Сатурна — Титана) и обнаружить, что поверхность Энцелада отражает почти весь падающий на неё солнечный свет. 

Начало истории изучения с близкого расстояния

В 2005 году изучение Энцелада начал межпланетный зонд «Кассини», который получил более подробные данные о поверхности спутника и происходящих на ней процессах. В частности, был открыт богатый водой шлейф, фонтанирующий из южной полярной области (вероятно, такие ледяные фонтаны и сформировали кольцо E). Это открытие, наряду с признаками наличия внутреннего тепла и малым числом ударных кратеров в области южного полюса, указывает на то, что геологическая активность на Энцеладе сохраняется по сей день.

В 2007 году группа учёных разработала математическую модель ледяных гейзеров, выбрасывающих на высоту сотен километров водяной пар и частицы пыли. Модель предполагает наличие жидкой воды под поверхностью спутника.

14 марта 2008 года «Кассини», во время тесного сближения с Энцеладом, собрал данные о его водяных выбросах, а также прислал на Землю новые снимки этого небесного тела. 9 октября 2008 года, пролетая сквозь струи выбросов гейзеров Энцелада, «Кассини» собрал данные, указывающие на наличие жидкого океана под ледяной коркой. В июле 2009 года от «Кассини» получены и опубликованы детализированные данные химического состава этих выбросов, подтверждающие версию о жидком океане как их источнике.
В начале марта 2011 года учёные установили, что тепловая мощность Энцелада значительно выше, чем считалось до этого. В июне 2011 года группа учёных из Университета Гейдельберга (Германия) обнаружила, что под застывшей корой Энцелада находится океан и пришла к выводу, что вода в подземном океане спутника — солёная.

Внутренняя структура Энцелада: первые модели на основе данных «Кассини», в Википедии схема с боковым океаном(справа) потерта, так как по последним данным не соответствует реальности, скопирована мной в весной 2015 года . На схеме слева - Коричневым обозначено силикатное ядро, белым — мантия, богатая водяным льдом. Жёлтое и красное —  диапир (куполо- или валообразные складки с интенсивно смятым ядром. Обыкновенно возникают за счёт выдавливания из нижних горизонтов высокопластичных пород — солей, глин)под южным полюсом.

Астробиолог Крис Маккей из Исследовательского центра NASA в Эймсе в 2011 году заявил, что в Солнечной системе только на Энцеладе обнаружены «жидкая вода, углерод, азот в форме аммиака и источник энергии».
Крис Маккей ошибался. Позднее были рассчитаны подледные океаны и разогретое ядро, азот на спутниках - у Сатурна - Титан, у Юпитера - Европа, Ганимед, Каллисто. У Титана совершенно точно есть азот в форме аммиака в количествах намного больших чем на Энцеладе, для остальных это пока просто не известно. В последние годы эта особенность, (наличие внутренних океанов) преподается в курсе астрономии Сурдина, который я сдала летом в 2018 года как возможная закономерность для спутников планет гигантов такого размера и возраста сформированных вокруг звезд класса желтых карликов, близких по массе к нашему Солнцу.

Европа, спутник Юпитера внутреннее строение Европа, спутник Юпитера, внутреннее строение

Титан , спутник Сатурна Титан, спутник Сатурна, внутреннее строение

Поверхность

Энцелад состоит в основном из водяного льда и имеет почти белую поверхность с рекордной в Солнечной системе чистотой и отражательной способностью[10]. Он отражает 0,81 ± 0,04 падающего излучения (болометрическое альбедо Бонда по данным «Кассини»; для видимого излучения есть оценка 0,9 ± 0,1, сделанная по данным «Вояджеров»)[7]. Соответственно, поглощение света поверхностью невелико, и её температура в полдень достигает только ?200 °C (несколько холоднее, чем на других спутниках Сатурна)[9][7]. Геометрическое альбедо Энцелада (для зелёного света, 550 нм) равно 1,375 ± 0,008[6]. Автоматическая станция «Кассини», достигшая в 2004 году системы Сатурна, обнаружила фонтаны частиц льда высотой в многие сотни километров, бьющие из четырёх трещин в районе южного полюса Энцелада.

Кроме глубоких разломов и рельефных полос, на Энцеладе есть и ещё несколько типов ландшафта. На изображениях выше виден комплекс узких разломов (по несколько сотен метров шириной), открытых космической станцией «Кассини». Многие из этих разломов собраны в полосы, пересекающие кратерированные участки. Вглубь они распространяются, по-видимому, лишь на несколько сотен метров. 

в 2012 году разработана >Картография поверхности Энцелада(и его гипсометрическая карта):

в проекте Геодезия, картография и исследование планет и спутников (Московский государственный университет геодезии и картографии). Техническое описание 1. Анализ имеющихся разнородных данных о координатно-картографическом обеспечении спутников небесных тел: Луны, Фобоса, Деймоса, Ио, Энцелада. - Обработаны огромные массивы данных из различных информационных источников, в том числе международных межпланетных миссий КА «МЕХ», «Viking», «Фобос 2», «LRO» ("Lunar Reconnaissance Orbiter”), «Galileo», «Voyager 1,2» и «Cassini». - Проанализирована точность и разрешающая способность, имеющихся данных, возможность уточнения орбит на основе произведенной фотограмметрической обработки. - Уточнены и определены элементы внешнего ориентирования изображений, полученных КА «Viking», «Фобос 2» «Galileo», «Voyager 1,2», «Cassini». • Новая сеть опорных точек и моделирование фигуры спутника Сатурна – Энцелада.Создание цифровой модели рельефа (ЦМР) на 23% территории спутника. Получены новые параметры фигур относимости для данного тела: сферы, эллипсоида и трехосного эллипсоидом, наилучшим образом описывающих Энцелад.

Размер, орбита, положение в кольцах Сатурна

Средний диаметр Энцелада — 504,2 км. Это шестой по размеру и массе спутник Сатурна после Титана (5150 км), Реи (1530 км), Япета (1440 км), Дионы (1120 км) и Тефии (1050 км). За ним следует Мимас (397 км). Эти 7 объектов, в отличие от всех меньших спутников Сатурна, имеют довольно правильную шарообразную форму. Таким образом, Энцелад — один из наименьших шарообразных спутников Сатурна.Орбита спутника располагается на расстоянии в 237 378 км от Сатурна и 180 000 км от верхней границы его облаков, между орбитами Мимаса (меньшего спутника) и Тефии (более крупного).

Энцелад обращается вокруг Сатурна за 32,9 часа. В настоящее время Энцелад находится в орбитальном резонансе 2:1 с Дионой. Этот резонанс помогает поддерживать эксцентриситет орбиты Энцелада (0,0047), который приводит к регулярному изменению величины приливных сил и, как следствие, к приливному нагреву недр спутника, что обеспечивает его геологическую активность

Взаимодействие с кольцом Е

Кольцо Е — самое внешнее кольцо Сатурна. Оно состоит из микроскопических частиц льда или пыли и начинается с орбиты Мимаса, заканчиваясь около орбиты Реи, хотя некоторые наблюдения показывают, что оно простирается даже за орбиту Титана и, таким образом, его ширина — около 1 000 000 километров. Многочисленные математические модели показывают, что данное кольцо неустойчиво и время его жизни составляет от 10 000 до 1 000 000 лет, поэтому для его существования необходимо постоянное пополнение частицами.

Орбита Энцелада проходит по самой плотной области этого кольца. Эта область довольно узкая. Поэтому пополнение кольца веществом с Энцелада предполагалось ещё до полёта «Кассини». Его данные это подтвердили. Есть два пути наполнения кольца Е частицами. Первый и, вероятно, главный источник частиц — криовулканические факелы южной полярной области Энцелада. Большинство их выбросов падает обратно на поверхность спутника, но некоторые частицы преодолевают его притяжение и попадают в кольцо Е, так как первая космическая скорость для Энцелада составляет всего 866 км/ч. Второй источник частиц — выбросы с поверхности Энцелада при ударах метеоритов. Это справедливо и для других спутников Сатурна, орбита которых проходит внутри кольца Е.

Модель внутренних слоев до 2015 года

В середине сентября 2015 года астрофизики Корнеллского Университета на основе данных «Кассини», полученных за семь лет исследований, начиная с 2004 года, уточнили модель подповерхностного океана. Согласно новым исследованиям, под поверхностью Энцелада находятся не отдельные водоемы, а глобальный водяной океан, обособленный от поверхности ядра

Вероятность жизни на Энцеладе.

Результаты анализа последних проб 14 апр. 2017 г.

В апреле 2017 года обнародованы обработанные сведения, собранные зондом при пролёте 28 октября 2015 года с рекордного расстояния в 25 км над трещинами («тигровыми полосами») на южном полюсе: состав выбрасываемой сквозь них жидкости был проанализирован с помощью масс-спектрометров. Помимо воды, углекислого газа метана и аммиака учёные обнаружили большие количества водорода. Анализ состава указывает, по словам геологов, на активные гидротермальные процессы в океане Энцелада. Помимо генерации водорода, как отмечено в посвящённой этому публикации, что на дне океана, вероятно, происходят процессы восстановления углекислого газа до метана, а подобные гидротермальные реакции схожи с активностью древних океанов Земли, которая стала источником энергии для первых организмов.

27 июня 2018 года ученые заявили об обнаружении сложных органических макромолекул в собранных «Кассини» образцах из струйного шлейфа Энцелада

Что значит фраза «сложные органические макромолекулы» :

Тут цитируется мое сообщение на форуме Наука и жизнь,

__________________________________________________________________________________

Про Энцелад 28 июня 2018 18:23:06
http://www.astronews.ru/cgi-bin/mng.cgi?page=news&news=11025 
Цитата
На спутнике Сатурна Энцеладе обнаружены сложные органические молекулы
Используя масс-спектрометрические данные, собранные при помощи космического аппарата НАСА Cassini («Кассини»), ученые обнаружили, что крупные, богатые углеродом органические молекулы выбрасываются из трещин в ледяной поверхности спутника Сатурна Энцелада. Ученые из Юго-Западного научно-исследовательского института (Southwest Research Institute, SwRI), США думают, что химические реакции между каменистым ядром спутника Сатурна и теплой водой его подповерхностного океана отвечают за формирование этих сложных молекул.

«И вновь мы поражены тем, что увидели на Энцеладе. Ранее мы идентифицировали лишь самые простые органические молекулы, содержащие несколько атомов углерода, однако даже это тогда очень заинтриговало нас, - сказал доктор Кристофер Глен (Christopher Glein), планетолог и специалист по химическому составу океанов планет из SwRI, который является одним из авторов нового исследования. – Теперь мы обнаружили органические молекулы с массами свыше 200 атомных единиц массы. Такая молекула более чем в 10 раз тяжелее метана. Демонстрирующий наличие сложных органических молекул, этот спутник Сатурна является единственным местом в космосе кроме Земли, где одновременно выполняются все необходимые условия существования жизни в тех формах, в каких она нам известна».

Про сложные органические молекулы - этта оченно сильное преувеличение при таком порядке цифр.
:)

Дальше почти все цитаты википедийные -не будем превращать страницу в ссылочную, дальше и так их много, кто захочет - скинет любую фразу в поисковик и сразу попадет на нужную страницу 
Цитата
Атомная единица массы 1/12 массы свободного покоящегося атома углерода 12C, находящегося в основном состоянии.

То есть 200 атомных единиц по углероду это порядка чуть больше 10 атомов. Что у нас бывает такого -глюкоза -6 атомов углерода,
Цитата
Примеры жирных кислот: миристиновая (насыщенная жирная кислота) и миристолеиновая (мононенасыщенная кислота) имеют 14 атомов углерода.
Пептидом с химической точки зрения считается цепочка, состоящая из: 2-100 аминокислот.

Отдельные аминокислоты - конечно могут быть с маленьким числом атомов углерода NH2 —CH2 —COOH, например наши главные медиаторы ЦНС(центральной нервной системы), но это просто катализаторы ее деятельности, без остального тела с ними много каши не сваришь.
Цитата
Важной особенностью аминокислот является их способность к поликонденсации, приводящей к образованию полиамидов, в том числе пептидов, белков.

Но тутта десятком атомов не обойдешься.

Напоминаю, или сообщаю тем, кто не знал, что есть такая теория РНК мира, как первых живых организмов. На сегодняшний день не доказана окончательно и не считается альтовской. Принята, как рабочая версия.

Цитата

Идея мира РНК была впервые высказана Карлом Вёзе в 1968 году

О том, как выглядели самовоспроизводящиеся РНК системы, есть разные предположения. Чаще всего постулируется необходимость агрегирующих РНК мембран или размещения РНК на поверхности минералов и в поровом пространстве рыхлых пород. В 1990-е годы А. Б. Четвериным с сотрудниками была показана способность РНК формировать молекулярные колонии на гелях и твёрдых субстратах при создании им условий для репликации. Происходил свободный обмен молекулами, которые при столкновении могли обмениваться участками, что показано экспериментально. Вся совокупность колоний в связи с этим быстро эволюционировала

Биохимик Р. Шапиро критикует гипотезу РНК-мира, считая, что вероятность спонтанного возникновения РНК, обладающей каталитическими свойствами, очень низка. Взамен гипотезы «вначале была РНК», он предлагает гипотезу «вначале был метаболизм», то есть возникновение комплексов химических реакций — аналогов метаболических циклов — с участием низкомолекулярных соединений, протекающих внутри компартментов — пространственно ограниченных самопроизвольно образовавшимися мембранами или иными границами раздела фаз — областей. Эта концепция близка к коацерватной гипотезе абиогенеза, предложенной А. И. Опариным в 1924 году.

Другой гипотезой абиогенного синтеза РНК, призванной решить проблему низкой оценочной вероятности синтеза РНК, является гипотеза мира полиароматических углеводородов.

Фактически, обе гипотезы «пре-РНК миров» не отвергают гипотезу мира РНК, а модифицируют её, постулируя первоначальный синтез реплицирующихся макромолекул РНК в первичных метаболических компартментах, либо на поверхности ассоциатов, отодвигая «мир РНК» на вторую стадию абиогенеза. 

Теперь можно вернуться к сообщениям о макромалекулах на Энцеладе. Вот как примерно выглядит рибонуклеиновая кислота, участник гипотетического РНК мира, когда как функцию хранения генетической информации, так и катализ химических реакций выполняли ансамбли молекул рибонуклеиновых кислот.

https://ru.wikipedia.org/wiki/Рибонуклеиновая_кислота

Пре-мРНК со стеблем-петлёй. Атомы азота в основаниях выделены голубым, кислорода в фосфатной основе молекулы — красным

то есть десятком атомов углерода даже не приходится надеятся соединиться во что-то подобное.

 С третьей стороны – для анализа получены пробы струи фонтана бьющей на этом спутнике Сатурна до высоты 200 км(сила тяжести -1% земной), вылетающей из ледяных трещин под давлением. Это могут быть просто остатки таких молекул

Что касается подледных океанов - главных подозреваемых на наличие жизни. Хемосинтетики не требуют энергии света для метаболизма. Есть некоторая вероятность, что жизнь запертая в бессолнечном мире просто пойдет по другому пути развития. Как в последнее время выясняется почти все крупные спутники Сатурна и Юпитера имеют подледные океаны. О Энцеладе Сатурна и Европе Юпитера это известно давно, в последние несколько лет такую картину уверенно рисую в глубоких областях Титана, но там пока прогнозируется сверх высокая соленость. Не так давно к ним присоединились Ганимед и Калисто.

Ганимед, спутник Юпитера внутреннее строение Ганимед, спутник Юпитера, внутреннее строение

Каллисто, спутник Юпитера Каллисто, спутник Сатурна, внутреннее строение

Цитата https://ru.wikipedia.org/wiki/Каллисто_(спутник)

Сильно изрытый кратерами поверхностный слой Каллисто покоится на холодной и жёсткой ледяной литосфере, толщина которой по разным оценкам составляет от 80 до 150 км. Если исследования магнитных полей вокруг Юпитера и его спутников были интерпретированы верно, то под ледяной корой может находиться солёный океан глубиной 50—200 км.

По химическому составу - там пока все бабушка надвое сказала –может быть большой процент аммиака до 5%, но тогда он глубже до 250 км. Единственное исключение из этого праздника надежд - Ио – там дикая вулканическая активность предполагает высокое залегание разогретых слоев по температуре исключающих живность. С Энцеладом вначале была версия бокового неглубокого океана с температурой не выше нуля, теперь там в нашем воображаемом и частично действительно просчитанном мире ключи бьют на глубине и местами до плюс 90 цельсиев.

_______конец цитаты с форума__________________________________________________________________

Планы на будущее

В будущих экспедициях предполагается провести спектрографические исследования гейзеров, чтобы получить подробную информацию о составе воды. Не исключен анализ in-situ и даже использование погружаемого аппарата без предварительного бурения ледяной коры, если подтвердятся расчеты Института исследования космоса в Боулдере (США), согласно которым вода, поступающая из подповерхностного океана, несмотря на недельный цикл подъёма на 30-40 км, сохраняет достаточно тепла, чтобы в точке разлома не давать замерзнуть трещинам метровой ширины.

http://www.astronews.ru/cgi-bin/mng.cgi?page=news&news=11057

10 июля 2018 06:09:07

про звуковой диапазон не совсем удачная фраза -для звуковой волны нужен воздух, но в принципе такой фразой с натяжкой можно назвать радиодиапазон.

Для примера - 20 звуков космоса AminoriaL TV/ Опубликовано: 7 нояб. 2015 г. Звуки: атмосфера, черная дыра, Солнце, Ганимед, Ио, Кольца Сатурна, Квазар, Меркурий, Миранда, Нептун, Плутон, ветер на Марсе, пульсар, Сатурн, Сириус, Титан, Уран, Венера, Юпитер, Луна. Sounds: atmosphere, black hole sun, Ganymede , Io, Kolka Saturn , Quasar , Mercury, Miranda,

Больше всего мне нравится как звучит атмосфера Земли. Реально музыка сфер. И квазар тоже такой несколько ....запредельный, есть у него приятная индивидуальность. Луна какая-то истеричная. Вообще у каждого звука слышится характер.

Основные характеристики Энцелада