Podobnie jak wełnisty mamut uwięziony w lodzie arktycznym, mały księżyc Saturna Phoebe może być zamrożonym artefaktem z minionej epoki, jakieś cztery miliardy lat temu. Odkrycia sugerują nowe dane ze statku kosmicznego Cassini.
Naukowcy Cassini dokonali przeglądu danych z statku kosmicznego z 11 czerwca 2004 r., Przelotu maleńkiego księżyca. Doszli do wniosku, że Phoebe jest prawdopodobnie pierwotną mieszanką lodu, skał i związków zawierających węgiel, podobną pod wieloma względami do materiału widocznego w Plutonie i Księżycu Neptuna Trytona. Naukowcy uważają, że ciała takie jak Phoebe były obfite w zewnętrznych obszarach Układu Słonecznego około cztery i pół miliarda lat temu.
Te lodowe planetozymale (małe ciała) tworzyły elementy budulcowe zewnętrznego układu słonecznego, a niektóre z nich zostały włączone do gigantycznych planet Jowisza, Saturna, Urana i Neptuna. Podczas tego procesu interakcje grawitacyjne wyrzuciły znaczną część tego materiału na odległe orbity, łącząc rodzimą populację podobnych ciał, tworząc Pas Kuipera.
„Phoebe najwyraźniej pozostała w tyle, uwięziona na orbicie wokół młodego Saturna, czekając eony na ujawnienie jego tajemnic podczas spotkania ze statkiem kosmicznym Cassini” - powiedział dr Torrence Johnson, członek zespołu obrazowania Cassini w NASA Jet Jet Propulsion Laboratory, Pasadena, Kalifornia .
„Wszystkie nasze dowody prowadzą nas do wniosku, że powierzchnia Phoebe składa się z lodu wodnego, minerałów wodonośnych, dwutlenku węgla, możliwych glinek i prymitywnych organicznych substancji chemicznych w plastrach w różnych miejscach na powierzchni” - powiedział dr Roger N. Clark, zespół członek spektrometru mapowania wizualnego i podczerwonego, US Geological Survey w Denver. „Widzimy także sygnatury spektralne materiałów, których jeszcze nie zidentyfikowaliśmy.” Obserwacje Cassiniego dały naukowcom pierwsze szczegółowe spojrzenie na jedną z tych prymitywnych lodowych planetozymali.
Masę Phoebe określono na podstawie dokładnego śledzenia statku kosmicznego i nawigacji optycznej w połączeniu z dokładnym oszacowaniem objętości na podstawie zdjęć. Pomiary dają gęstość około 1,6 grama na centymetr sześcienny (100 funtów na stopę sześcienną), znacznie lżejszy niż większość skał, ale cięższy niż czysty lód w ilości około 0,93 grama na centymetr sześcienny (58 funtów na stopę sześcienną). Sugeruje to skład lodu i skały podobny do Plutona i Tritona.
Pomiary spektralne, natężenie światła w funkcji koloru lub długości fali, potwierdziły obecność lodu wodnego wcześniej wykrytego przez teleskopy ziemskie. Pomiary dostarczyły dowodów na uwodnione minerały na powierzchni Phoebe i wykryły dwutlenek węgla i stałe węglowodory podobne do występujących w prymitywnych meteorytach.
„Jednym z intrygujących wyników jest odkrycie możliwych podobieństw chemicznych między materiałami na Phoebe a materiałami widocznymi w kometach” - powiedział dr Robert H. Brown, lider zespołu spektrometru mapowania w zakresie widzialnym i podczerwonym, University of Arizona, Tucson. Dowody, że Phoebe może być chemicznie spokrewniona z kometami, potwierdzają, że jest ona podobna do obiektów z Pasów Kuipera.
Pomiary wykonane kompozytowym spektrometrem podczerwieni wykorzystano do wygenerowania map temperatur. Mapy pokazują, że powierzchnia Phoebe jest bardzo zimna, tylko około 110 stopni powyżej zera absolutnego (minus 163 stopnie Celsjusza lub minus 261 stopni Fahrenheita). Jeszcze niższa temperatura w nocy sugeruje puszystą, porowatą warstwę powierzchniową.
„Jednym z pierwszych wyników tej mapy jest to, że powierzchnia Phoebe została poważnie przeżuta, prawdopodobnie przez uderzenia meteorytów” - powiedział dr John Pearl, współbadacz Cassini dla kompozytowego spektrometru w podczerwieni w NASA Goddard Space Flight Center, Greenbelt, Md. „Odkrywamy, że Phoebe jest bardzo złożonym obiektem o dużych różnicach w topografii.”
Cassini dokonał również obserwacji radarowych enigmatycznej powierzchni Phoebe, co czyni ją pierwszą obserwacją radarową statku kosmicznego Księżyca z zewnętrznej planety. Wyniki są zgodne z brudną, skalistą, lodową powierzchnią sugerowaną przez inne obserwacje.
„Przeprowadziliśmy naszą pierwszą analizę rezydenta zewnętrznego układu słonecznego podobnego do Kuiper Belt Objects” - powiedział dr Dennis Matson, naukowiec z misji Cassini-Huygens w JPL. „W ciągu dwóch krótkich tygodni dodaliśmy więcej do tego, co wiemy o Phoebe, niż dowiedzieliśmy się o tym odkąd zostało odkryte 100 lat temu. Zrobiliśmy to, mając wiele instrumentów prowadzących dochodzenia jednocześnie podczas przelotu. ”
Misja Cassini-Huygens to wspólny projekt NASA, Europejskiej Agencji Kosmicznej i Włoskiej Agencji Kosmicznej. JPL zarządza misją dla NASA Office of Space Science, Waszyngton. Aby uzyskać najnowsze zdjęcia i więcej informacji o misji w Internecie, odwiedź http://www.nasa.gov i http://saturn.jpl.nasa.gov.
Oryginalne źródło: NASA / JPL News Release
