เมื่อไม่กี่ปีที่ผ่านมานักดาราศาสตร์คิดว่าพวกเขาพบวงรอบตัว Rummy ดวงจันทร์ของดาวเสาร์ ตอนนี้การสำรวจใหม่แสดงให้เห็นอย่างอื่นรอบ ๆ Rhea ที่ไม่คาดคิดมาก่อน: บรรยากาศของออกซิเจน ในเดือนมีนาคมของปีนี้ยานแคสสินีสร้าง Flyby ใกล้ชิดของ Rhea และข้อมูลที่บันทึกไว้แสดงให้เห็นถึงบรรยากาศที่บางเบาซึ่งประกอบไปด้วยออกซิเจนและคาร์บอนไดออกไซด์
แหล่งที่มาของออกซิเจนนั้นไม่น่าแปลกใจจริงๆ: ความหนาแน่นของ Rhea 1.233 เท่าของน้ำของเหลวแสดงให้เห็นว่า Rhea เป็นน้ำแข็งสามในสี่และหินหนึ่งในสี่ บรรยากาศที่บอบบางของดวงจันทร์นั้นได้รับการบำรุงรักษาโดยการสลายตัวทางเคมีของน้ำน้ำแข็งบนพื้นผิวดวงจันทร์โดยการฉายรังสีจากสนามแม่เหล็กของดาวเสาร์
ออกซิเจนยังถูกตรวจพบในชั้นบรรยากาศของดวงจันทร์สองดวงของดาวพฤหัสยูโรปาและแกนิมีด เนื่องจากออกซิเจนเป็นองค์ประกอบหลักของบรรยากาศรอบวงแหวนของดาวเสาร์นักดาราศาสตร์จึงคิดว่าอาจมีชั้นบรรยากาศคล้าย ๆ กับดวงจันทร์น้ำแข็งอื่น ๆ ที่โคจรรอบวงแม่เหล็กของดาวเสาร์
“ ผลลัพธ์ใหม่ชี้ให้เห็นว่าสารเคมีเชิงซ้อนและเชิงซ้อนที่เกี่ยวข้องกับออกซิเจนอาจพบได้ทั่วไปในระบบสุริยะและแม้แต่เอกภพของเรา” Ben Teolis ผู้เขียนนำทีมนักวิทยาศาสตร์ของ Cassini ซึ่งตั้งอยู่ที่ Southwest Research Institute ใน San Antonio กล่าว “ เคมีดังกล่าวอาจเป็นสิ่งที่จำเป็นสำหรับชีวิต หลักฐานทั้งหมดจาก Cassini บ่งชี้ว่า Rhea เย็นเกินไปและปราศจากน้ำของเหลวที่จำเป็นต่อชีวิตอย่างที่เรารู้ "
แน่นอนว่ามีความเป็นไปได้ของชีวิตอยู่เสมอที่เราไม่รู้จัก
และจะต้องมีสารอินทรีย์บางชนิดบนดวงจันทร์ - หมายถึงสารประกอบคาร์บอน แหล่งที่มาของก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ในชั้นบรรยากาศของ Rhea นั้นยังไม่เป็นที่ทราบแน่ชัด แต่การมีอยู่ของมันบ่งบอกว่าปฏิกิริยาการแผ่รังสีระหว่างสารออกซิแดนท์และออร์แกนิกยังดำเนินต่อไปที่พื้นผิวดวงจันทร์
เท่าที่มีการค้นพบใหม่เหล่านี้มีความสัมพันธ์กับสมมติฐานของแหวนรอบ Rhea, Teolis บอกนิตยสารอวกาศยังมีมากเกี่ยวกับสภาพแวดล้อมของ Rhea ที่ยังไม่ได้กำหนด “ การลดลงของอิเล็กตรอนยังไม่ได้อธิบายในขณะนี้” Teolis กล่าวในอีเมล การลดลงของอิเล็กตรอนที่คมชัดและสมมาตรที่ตรวจพบรอบ ๆ Rhea เป็นการค้นพบครั้งแรกหลังทฤษฎีแหวน “ ความคิดในปัจจุบันของเราคืออาจเกี่ยวข้องกับการทำให้ไอออไนซ์ของบรรยากาศบางทีอาจเกี่ยวข้องกับการชาร์จไฟฟ้าสถิตของพื้นผิวของ Rhea แต่ฉันไม่มีคำตอบที่ชัดเจนในตอนนี้ ปฏิสัมพันธ์ของบรรยากาศ - สนามแม่เหล็กเป็นปัญหาที่ซับซ้อนและจะต้องใช้เวลาพอสมควร แต่เป็นครั้งแรกที่ดวงจันทร์เย็นยะเยือกการค้นพบของแคสสินีทำให้เรามีหน้าต่างสังเกตการณ์ในแหล่งกำเนิดบนปฏิสัมพันธ์นี้ความเข้าใจซึ่งยังคงเป็นทฤษฎีอย่างมาก เรากำลังดำเนินการอยู่”
ข้อมูลล่าสุดนี้มาจากไอออนและมวลสารเป็นกลางของแคสสินีและสเปกโตรมิเตอร์พลาสมาของแคสสินีในช่วงบินวันที่ 26 พ.ย. 2548 30 ส.ค. 2550 และ 2 มีนาคม 2553 ไอออนไอออนและสเปคโตรมิเตอร์มวลเป็นกลางมีความหนาแน่นสูงสุดของออกซิเจน 50,000 ล้านโมเลกุลต่อลูกบาศก์เมตร (1 พันล้านโมเลกุลต่อลูกบาศก์ฟุต) มันตรวจจับความหนาแน่นสูงสุดของคาร์บอนไดออกไซด์ประมาณ 20 พันล้านโมเลกุลต่อลูกบาศก์เมตร (ประมาณ 600 ล้านโมเลกุลต่อลูกบาศก์ฟุต)
พลาสมาสเปกโตรมิเตอร์เห็นลายเซ็นที่ชัดเจนของลำธารไหลของไอออนบวกและลบพร้อมกับมวลที่สัมพันธ์กับไอออนของออกซิเจนและคาร์บอนไดออกไซด์
นักวิทยาศาสตร์กล่าวว่าออกซิเจนดูเหมือนจะเพิ่มขึ้นสู่ชั้นบรรยากาศเมื่อสนามแม่เหล็กของดาวเสาร์หมุนผ่าน Rhea อนุภาคพลังงานที่ติดอยู่ในสนามแม่เหล็กของโลกทำให้พริกไทยกลายเป็นน้ำแข็งบนพื้นผิวดวงจันทร์ พวกมันทำให้เกิดปฏิกิริยาทางเคมีที่ย่อยสลายพื้นผิวและปล่อยออกซิเจน
การปล่อยออกซิเจนผ่านการฉายรังสีบนพื้นผิวสามารถช่วยสร้างเงื่อนไขที่เอื้ออำนวยต่อชีวิตในร่างกายที่เป็นน้ำแข็งนอกเหนือจากนกกระจอกเทศที่มีน้ำของเหลวอยู่ใต้พื้นผิว Teolis กล่าว หากออกซิเจนและก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์จากพื้นผิวสามารถถูกเคลื่อนย้ายไปยังมหาสมุทรใต้พื้นผิวได้นั่นจะให้สภาพแวดล้อมที่เอื้ออำนวยมากขึ้นสำหรับสารประกอบและชีวิตที่ซับซ้อนมากขึ้น
นักวิทยาศาสตร์ไม่แน่ใจว่าจะปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์อย่างไร อาจเป็นผลมาจาก "น้ำแข็งแห้ง" ที่ติดมาจากเนบิวลาแสงอาทิตย์ดั้งเดิมเช่นเดียวกับดาวหางหรืออาจเกิดจากกระบวนการฉายรังสีที่คล้ายกันซึ่งทำงานกับโมเลกุลอินทรีย์ที่ติดอยู่ในน้ำแข็งของ Rhea ก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์อาจมาจากวัสดุที่อุดมด้วยคาร์บอนซึ่งวางโดยอุกกาบาตขนาดเล็กที่ถล่มพื้นผิวของ Rhea
“ Rhea กลับกลายเป็นสิ่งที่น่าสนใจมากกว่าที่เราคาดคิด” ลินดาสปิลเกอร์นักวิทยาศาสตร์โครงการของแคสสินีที่ JPL กล่าว “ การค้นพบของแคสสินีแสดงให้เห็นถึงความหลากหลายอันหลากหลายของดวงจันทร์ของดาวเสาร์และทำให้เรารู้ว่าพวกมันก่อตัวและวิวัฒนาการอย่างไร”
การวิจัยนี้ปรากฏใน Science Express ฉบับวันที่ 25 พฤศจิกายน 2010
แหล่งที่มา: วิทยาศาสตร์, JPL, แลกเปลี่ยนอีเมลกับ Teolis
