Lansată la 15 octombrie 1997, sonda Cassini și-a încheiat misiunea la 15 septembrie 2017.

O bijuterie a tehnologiei spațiale de la sfârșitul secolului XX și un adevărat miracol de anduranță, Cassini a intrat în istoria cercetărilor spațiale ca un exemplu perfect al unei misiuni încheiate cu succes și care a reușit să depășească și cele mai optimiste așteptări.

Dintre toate descoperirile făcute de sonda Cassini în îndelungata și îndepărtata ei misiune, poate cele mai importante sunt cele legate de existența condițiilor necesare pentru viață pe unii dintre sateliții lui Saturn. Oceane de apă lichidă, ascunse la mari adâncimi sub crustele înghețate care acoperă trei dintre sateliții naturali ai giganticei planete gazoase Saturn, ar putea îndeplini condițiile necesare pentru apariția și dezvoltarea "vieții așa cum o cunoaștem noi". Micuțele luni Enceladus și Dione, de un alb imaculat și strălucitor, dar și giganticul satelit Titan, cu atmosfera sa densă, portocalie, ar putea ascunde oceane subterane de apă în care ar putea exista viață, conform datelor colectate de misiunea Cassini, o colaborare între NASA, Agenția Spațială Europeană (ESA) și Agenția Spațială Italiană.

În 1997, când a fost lansată această misiune, oamenii de știință știau de existența a 18 sateliți naturali pe orbita lui Saturn, în timp ce prezența altor 13 era doar bănuită. În prezent, datorită acestei misiuni, numărul lunilor saturniene confirmate este de 53, iar alte 9 corpuri aflate pe orbita planetei sunt în curs de analiză. Datele obținute de la sonda Cassini au dezvăluit existența a șapte luni complet necunoscute, întrucât ele nu sunt observabile direct de pe Pământ.

Acest elaborat sistem de sateliți, asemănat de unii cu un minisistem solar, poate fi considerat un complex ceasornic al rezonanțelor gravitaționale - acești sateliți naturali își influențează reciproc orbitele și modifică în mod constant structura inelelor emblematice ale planetei sub al cărei imperiu gravitațional se află. Saturn încălzește prin forța sa de atracție o parte din sateliții ce o înconjoară, generând condiții pentru apariția vieții în subsolul acestor corpuri.

Primele indicii că ar putea exista ceva extraordinar sub calota glaciară de la suprafața lui Enceladus provin de la survolul sondei Voyager 2 (aparținând NASA) din 1981. Aparatele lui Voyager 2 au surprins un satelit remarcabil de strălucitor și cu o suprafață neobișnuit de netedă, cu relativ puține cratere de impact. Micuțul satelit, cu un diametru de doar 505 kilometri, s-a dovedit a fi "Albă-ca-Zăpada" Sistemului Solar, sau pur și simplu cel mai alb și mai strălucitor obiect fără lumină proprie din Sistemul Solar.

Enceladus - O lume micuță dar foarte activă din punct de vedere geologic, cu un ocean subteran și câmp magnetic

Măsurătorile efectuate în 2005 de magnetometrul din dotarea sondei Cassini au provocat uimirea oamenilor de știință: Semnătura magnetică a acestei luni seamănă mai degrabă cu cea a unei comete decât cu a unui satelit natural sferic obișnuit. Liniile de câmp magnetic se îndoaie în jurul polului austral al lui Enceladus, iar la un survol în care satelitul a putut fi observat singur, pe fundalul negru al spațiului cosmic, camerele lui Cassini au surprins nori din vapori de apă care se degajau din această regiune polară.

Câteva survoluri ulterioare au confirmat faptul că această regiune polară de pe Enceladus era cu aproximativ 100 de grade Celsius mai caldă decât restul suprafeței satelitului. Sursa de căldură era suprapusă peste o serie de patru structuri geologice asemănătoare dungilor de tigru care s-au dovedit a fi fisuri în gheață prin care țâșneau gheizere cu o viteză de aproximativ 1.300 kilometri/oră.

Cassini a trecut la o distanță de doar 50 de kilometri de polul sudic al lui Enceladus la data de 12 martie 2008. În cursul acelui survol, sonda a cules mostre din vaporii ejectați în spațiu de gheizere, iar oamenii de știință au aflat că aceștia erau formați din apă în amestec cu amoniac, metan și dioxid de carbon. Alte câteva survoluri ale acestei regiuni australe au fost apoi planificate. Până în aprilie 2014 devenise clar că o parte dintre particulele de apă expulzate de gheizere erau sărate și conțineau urme de potasiu și sodiu, fiind foarte similare din punct de vedere chimic cu oceanul terestru. Mai departe, în vaporii aruncați de gheizere a fost detectat hidrogen precum și cristale de silicat ce nu se pot forma decât în apă aflată la punctul de fierbere - ceea ce demonstrează că micuțul satelit este o lume geologic activă și caldă.

Analiza acestor descoperiri sugerează existența unui ocean de apă sărată sub calota glaciară a lui Enceladus. Acest ocean s-ar afla în contact cu un platou subacvatic cald, alcătuit din roci străbătute de izvoare fierbinți și cu un bogat conținut de minerale. Devine astfel ușor să ne imaginăm că pe fundul oceanului subteran de pe Enceladus există hornuri și izvoare hidrotermale similare celor din abisurile oceanului terestru, în jurul cărora există ecosisteme bogate în care prosperă diferite forme de viață.

Enceladus pare astfel să ne implore să revenim cu instrumente capabile să detecteze aminoacizi, acizi grași și lanțuri de molecule de carbon, dar și aparatură capabilă să fotografieze și să filmeze eventuale microorganisme sau chiar organisme mai complexe care ar putea să trăiască în oceanul acestui satelit.

Titan - Cel mai mare satelit al lui Saturn are o geografie surprinzător de ... pământeană

Titan, care este de zece ori mai mare decât Enceladus și chiar mai mare și decât planeta Mercur, este de asemenea o lume care abundă în substanțe lichide. Însă lichidele care îi conferă geografiei lui Titan un aspect extrem de familiar, pământean, sunt hidrocarburi, nu apă. La temperatura de la suprafața lui Titan apa se găsește în stare de gheață și are duritatea betonului. Însă metanul, etanul și propanul sunt extrem de răspândite la suprafața lui Titan în toate formele de agregare - solid, lichid și gazos. Suprafața acestei luni este aproape imposibil de observat din spațiu, în spectrul vizibil al luminii, fiind acoperită de o ceață sau un smog cu nuanțe portocalii. Această atmosferă densă este foarte bogată în compuși organici.

Din fericire, sonda Cassini putea "vedea" în spectrul infraroșu și la lungimile de undă specifice undelor radar. În plus, sonda Cassini transporta un mic modul de asolizare denumit Huygens, care a atins suprafața lui Titan în ianuarie 2005. Camerele lui Huygens au înregistrat imagini din timpul coborârii modulului prin atmosfera lui Titan, precum și din locul de asolizare - pe malul unui lac de hidrocarburi unde a fotografiat pietriș identic cu cel din albiile și din apropierea cursurilor de apă terestre.

Și interiorul lui Titan este probabil fierbinte. Acest satelit se modifică o dată la 16 zile, în cursul orbitei sale în jurul lui Saturn. Cassini a măsurat gradul de deformare mareică suferit de Titan din cauza interacțiunii cu gravitația lui Saturn și a descoperit că suprafața acestui satelit crește și coboară cu diferențe de nivel de până la 9 metri. Dacă Titan era un satelit complet solid, nivelul deformării mareice ar fi fost de cel puțin 10 ori mai mic.

Spre deosebire de Enceladus însă, platforma marină a oceanului intern de pe Titan ar putea fi înghețată și compactă, nu caldă. Din această cauză, apele acestui ocean probabil că nu pot să conțină amestecul complex de minerale necesar pentru apariția vieții. Oamenii de știință trebuie să afle dacă apele oceanului subteran de pe Titan comunică cu mările, lacurile și râurile de hidrocarburi de la suprafața acestui satelit, condiții în care aceste ape ar putea fi îmbogățite cu chimia necesară apariției și dezvoltării vieții.

Dar poate cel mai mare mister al acestei luni este legat de incredibila abundență a metanului la suprafața sa. Această hidrocarbură se descompune rapid, așa că trebuie să existe un mecanism prin care este suplimentată continuu. Oamenii de știință presupun că subsolul lui Titan este brăzdat de fisuri adânci sau de hornuri criovulcanice prin care se ridică amoniac spre suprafața satelitului, unde este descompus în molecule de lumina solară, proces prin care se eliberează foarte mult metan. Dacă oceanul subteran din interiorul lui Titan poate comunica cu lumea de deasupra, extrem de bogată în hidrocarburi, atunci ar putea exista viață în acest ocean.

La fel ca și Enceladus și Titan, lunile saturniene Dione și Tethys sunt supuse efectelor mareice ale gravitației marii planete gazoase. La suprafața acestor doi sateliți au fost observate zone circulare, probabil cratere, acoperite cu apă înghețată într-un trecut geologic relativ recent.

Dione - Încă un satelit mare al lui Saturn care ascunde un ocean imens sub groasa calotă glaciară

Dione este similară lui Enceladus, cu excepția faptului că are un diametru de 1.100 de kilometri, fiind practic de două ori mai mare. Calota de gheață care o acoperă pe Dione are aproximativ 100 de kilometri grosime, fiind substanțial mai groasă decât cea de pe Enceladus. Un studiu recent realizat pe baza datelor adunate de sonda Cassini sugerează că ar putea exista un ocean de apă lichidă și sub crusta de gheață a acestui satelit. Același studiu ajungea la concluzia că fundul acestui posibil ocean din subsolul lui Dione este chiar nucleul teluric al satelitului. O viitoare sondă submarină care ar naviga prin acest ocean ar putea descoperi multiple surse de căldură și mineralele necesare pentru menținerea unui ecosistem viu.

Lunile lui Saturn pe care există apă în stare lichidă se bucură de toată atenția cercetătorilor și a presei, însă și sateliții din sistemul saturnian pe care nu există apă pot fi fascinanți. Fiecare satelit în parte este o nestemată unică în colierul lunilor lui Saturn. Unele dintre aceste luni, așa cum este Mimas (de la care s-au inspirat autorii seriei "Star Wars" când au conceput temuta armă distrugătoare de planete Death Star - n.r.), poartă la vedere urmele unor coliziuni catastrofale produse cu mult timp în urmă. Întunecata lună Phoebe, cu suprafața sa neagră ca cerneala și conturul său neregulat, se pare că este "fantoma" unei luni sferice ce a trecut printr-un puternic bombardament de meteoriți care aproape a însemnat distrugerea sa. Strălucitoarea Hyperion este o lună cu o densitate foarte mică - aproape ca o gigantică bucată de piatră ponce. Alte câteva luni sunt probabil asteroizi capturați de gravitația lui Saturn după ce s-au aventurat mult prea aproape de gigantica planetă. Cassini a descoperit și mici aglomerări de materie în interiorul inelelor lui Saturn care ar putea să fie pepinierele unde se formează noi sateliți ai acestei planete.

O lume încărcată de electricitate statică

În lunga sa misiune Cassini a reușit să adune o enciclopedie de date despre Saturn și lunile sale. Dintre celelalte descoperiri surprinzătoare făcute de sondă amintim faptul că Hyperion este încărcat cu energie statică. Hyperion, una dintre lunile lui Saturn, este de fapt un asteroid cu aspect neregulat care orbitează planeta de la 1,48 de milioane de kilometri distanță. Cu ocazia unui survol realizat în 2005, sonda Cassini s-a aflat într-o undă de particule cu sarcină electrică emanate de această lună. Astfel oamenii de știință au aflat că Hyperion este un corp cosmic încărcat cu energie statică.

Electricitatea statică este un fenomen important și pe Lună, fiind produsă de combinația dintre ariditatea Selenei și expunerea sa la fluxurile de particule încărcate electric emise de Soare. Detectarea de către Cassini a "undei de particule" emise de Hyperion reprezintă prima oară când acest fenomen este observat în cazul unui satelit al unei alte planete din sistemul nostru solar și oferă informații cu privire la modul în care vor trebui construite viitoarele sonde și vehicule de explorare spațială pentru a fi protejate în astfel de medii încărcate electric.

Nașterea unei lumi

Cât de des putem fi martori la nașterea unei luni? Cassini a surprins un astfel de eveniment în 2014. NASA a publicat imagini de la marginea Inelului A al planetei Saturn în care se poate observa o regiune cu aproximativ 20% mai strălucitoare decât zonele înconjurătoare, de forma unui arc ce avea aproximativ 1.200 de kilometri lungime și doar 10 kilometri lățime.

Cercetătorii NASA au remarcat o serie de neregularități neobișnuite la marginea acestui inel: mici aglomerări de materie produse sub acțiunea atracției gravitaționale a unui obiect aflat în apropiere - probabil actul de naștere al unei noi luni, similar modului în care s-au format și celelalte luni mari ale lui Saturn. NASA a anunțat că nu se așteaptă ca acest corp ceresc, botezat Peggy, având un diametru mai mic de 1,6 km, să crească, însă observarea sa oferă importante indicii despre procesul de formare a sateliților naturali pe orbita giganticelor planete gazoase. Informații despre această descoperire au fost publicate sub forma unui studiu în aprilie 2014, în revista Icarus.

Mimas, luna cu nucleul de forma unei mingi de rugby

O altă descoperire surprinzătoare a fost realizată în timpul unui survol al lui Mimas. Sonda Cassini a realizat o serie de fotografii care le-a permis oamenilor de știință să observe modul în care această lună se învârtește în jurul propriei axe. Cercetătorii au descoperit astfel ceva ciudat. Un nucleu solid, așa cum se presupunea că are Mimas, nu corespundea datelor transmise de Cassini. Două ipoteze ar fi putut explica aceste date: fie Mimas are un nucleu lichid, probabil din apă, fie are miezul solid dar ovoid, și nu sferic.

Furtuna hexagonală

Poate una dintre cele mai bizare caracteristici ale lui Saturn este furtuna boreală de o perfectă formă hexagonală, ca și cum ar fi fost desenată de mâna cuiva în atmosfera giganticei planete. Acest hexagon are aproximativ 32.000 de kilometri lățime și coboară până la aproximativ 100 de kilometri în atmosfera lui Saturn.

Raúl Morales-Juberías, de la New Mexico Institute of Mining and Technology, a coordonat un studiu care încerca să explice hexagonul saturnian. Morales-Juberias a apelat la simulări pe calculator pentru a obține condițiile din atmosfera planetei și împreună cu echipa sa a ajuns la concluzia că un curent atmosferic ce se deplasează în jurul polului nord al planetei cu viteza de peste 320 km/h poate dobândi o formă hexagonală aproape perfectă.

Fulgere extraterestre

La 17 august 2009, sonda Cassini a filmat fulgere în atmosfera lui Saturn, fiind pentru prima oară când au fost observate astfel de fenomene pe o altă planetă decât Pământul. Spre deosebire de furtunile cu descărcări electrice de pe Terra, furtunile de pe Saturn pot dura luni întregi.

Cântecul de lebădă

La 15 septembrie 2017 sonda Cassini a coborât, după cum era programat, în atmosfera lui Saturn unde s-a dezintegrat. NASA a ales această încheiere a misiunii pentru a evita contaminarea unuia dintre sateliții lui Saturn în cazul în care sonda Cassini s-ar fi prăbușit pe o lună și nu pe planeta gigantică. NASA a procedat la fel cu sonda sa Galileo în 2003, pe care a prăbușit-o controlat în atmosfera lui Jupiter pentru a scuti de orice pericol luna sa Europa, unde de asemenea se află un ocean vast sub o banchiză de gheață și unde ar putea exista viață. Ultimul semnal a fost recepționat de centrul de control al Jet Propulsion Laboratory (JPL), din Pasadena, California, așa cum era prevăzut, la ora 11:55 GMT, la 83 de minute după emiterea sa, timpul necesar undelor radio pentru a parcurge distanța dintre Saturn și Terra. Sonda de 2,5 tone a pierdut contactul cu Terra la două minute după începutul coborârii sale în atmosfera planetei, având o viteză de 113.000 km/h și aflându-se la o altitudine de 1.510 km deasupra stratului de nori al lui Saturn, potrivit NASA.

"Semnalul a fost pierdut... este sfârșitul vehiculului spațial", a declarat unul dintre inginerii de la centrul de control, conform imaginilor transmise în direct de NASA.

"Sper că sunteți cu toții foarte mândri de această realizare extraordinară, felicitări tuturor pentru această misiune incredibilă", a declarat apoi Earl Maize, responsabilul misiunii Cassini, adresându-se întregii sale echipe. După aceea toată lumea a aplaudat.

Zece dintre instrumentele sale au funcționat până în ultimul moment, printre care și spectrometrul destinat analizării atmosferei. Sonda a transmis date în timpul coborârii sale, ceea ce reprezintă o premieră pentru Saturn. Aceste informații prețioase ar urma să ajute la înțelegerea formării și evoluției planetei gazoase, speră oamenii de știință.

Cele 300 de orbite efectuate de Cassini în jurul lui Saturn în timpul misiunii au dus la publicarea a peste 4.000 de comunicări științifice, iar cercetătorii mai dispun de suficiente date ce trebuie analizate în următorii ani.

Trei alte sonde americane au survolat Saturn anterior, respectiv Pioneer 11 în 1979 și Voyager 1 și 2 la începutul anilor 1980, capturând în principal imagini. Cassini a reprezentat o cooperare între NASA, Agenția spațială europeană (ESA) și Agenția spațială italiană, cele din urmă construind mica sondă Huygens transportată de Cassini până în decembrie 2004, când aceasta a asolizat pe Titan. Misiunea Cassini-Huygens a costat 3,9 miliarde de dolari, din care cel puțin 2,5 miliarde au revenit SUA, ESA și Agenția spațială italiană finanțând cealaltă parte. Sonda a purtat numele lui Giovanni Cassini, un astronom italian din secolul al XVII-lea care a descoperit patru dintre lunile lui Saturn.

Sursa: Agerpres