NASAのカッシーニ宇宙船は、土星に到着して以来、原子状酸素の捜索を続けています。その南極の周りの大きな黒い亀裂が暖かく、水蒸気と氷の粒子を噴出していることを発見しました。カッシーニは、2008年に2度目となる予定です。
原子状酸素は高価な香水と混同されることは決してありません。しかし、空の部屋の空気に残る香りが以前の居住者についてのヒントを提供するのと同じように、カッシーニ宇宙船が最初に土星に近づいたときに遭遇した酸素の雲は、別の天体の存在、小さな月エンケラドスからの名刺であることが判明しました。
酸素は、エンケラドスの氷の表面の下で、最初に現れたよりもはるかに多くのことが起こっているという最初の手がかりでした。科学者がメッセージを得るにはしばらく時間がかかりました。酸素の発生源を追跡することで、太陽系の最も珍しい場所に導かれました。この場所は、宇宙で最も希少で最も求められている物質の1つである液体の水を持っている可能性があります。
今あなたはそれを見る、今あなたはしない
カッシーニの紫外イメージングスペクトログラフは、2003年12月の終わりに、宇宙船が環状惑星への7年間の航海の終わりに近づいたときに、土星の大気の最初の調査を行いました。ガスジャイアントの主成分であると長い間知られていた予想される水素とともに、スペクトログラフは酸素の存在を検出しました。 「私たちは、土星系で酸素を発見した最初の人でした」と、この装置の主任研究者であるコロラド大学のラリーエスポジート博士は言います。土星の環はほとんどが氷でできているので、土星の大気中に水の一成分である酸素が見つかることは驚くに値しませんでした。彼らが観察した酸素は、水中のH2Oのような原子状酸素と呼ばれる単一の酸素原子の形でした。
2004年1月、土星の大気をもう一度見たところ、土星の最も外側の環であるE環の近くに大量の酸素の泡が見つかりました。それからほんの数か月後、酸素の多くがなくなりました。 「驚くべきことは、私たちが目にした酸素の量とそれがどのように変化したかでした」とエスポジトは言います。 「これは異常なことが起こっている最初の兆候でした。」
「私たちの最初のアイデアは、リング内の小さな月の間の衝突により、氷の小さな膨らみが放出され、氷が原子に分解され、その1つが原子酸素であるということでした」とEspositoは説明します。 「私たちはこの仮説を出しましたが、アイデアはうまくいかなかったようです。」
うまくいったのは2005年春に行われた多数の観測で、エンケラドスで非常に奇妙なことが起こっていることを示しています。これは、謎の酸素雲が最初に発見されたEリング内をたまたま軌道を回っているだけです。カッシーニの磁力計は、月に大気があることを示しました。非常に長く重力を維持するのに十分な重力を持つには小さすぎるため、エンケラドスは間欠泉などの安定したガス源を備えて大気を維持する必要がありました。宇宙塵分析装置は、エンケラドス周辺の粒子の流れを検出しました。科学者たちは、これらの粒子が月から来ているのか、Eリングから来ているのか、そしておそらく月自体がEリングの氷粒子の発生源であるのかどうか疑問に思いました。
カッシーニの科学チームは、よく見てみることに熱心でした。ミッションナビゲーターは、宇宙船の軌道を再設計して、以前に計画されていたよりもエンケラドスに近づけました。 「これはカッシーニのようなミッションの大きな利点です」とエスポジトは言います。 「一度に飛ぶのではなく、何か有望と思われるときにフォローアップできます。」
クローズアップの準備ができて
2005年7月、カッシーニはエンケラドスからわずか175キロ（109マイル）を航海しました。宇宙船の計器は、月の南極にある「タイガーストライプ」と呼ばれる大きな黒い亀裂が暖かく、水蒸気と氷の粒子を噴出していたことを明らかにしました。
フライバイは、星が月の南極の後ろを移動していたときに発生しました。 「月が星からの光を消すのを見たとき、分光計は酸素を識別しました」とエスポジトは言います。 「スターライトは私たち-宇宙船-と星の間の水分子を示しました。それはエンケラドスの近くに水の局所的な雲を示した。」
「私たちは雲の形状を測定し、雲に含まれる水の量と、雲が破壊されて酸素を生成する速度を推定することができました」とエスポジトは言います。彼らが見た水量は約100万トンで、1年以上前にEリングの近くで最初に観測したような酸素の雲を提供するのに必要な量でした。 「これは最も喜ばしい結果でした」とEspositoは言います。 「2つの新しい異なる現象を測定したところ、それらが一致していることがわかりました。」
原子酸素の謎が解けました。同時に、その出所である小柄なエンケラドスは、本来あるべき冷たい死んだ氷の月とはまったく異なることが明らかになりました。小さいながらも、内部に熱源があり、地質学的に活発です。その間欠泉は、月の大気を維持するのに十分な水蒸気と氷を放出し、広大なEリングに供給し、土星に向かう途中でカッシーニによって最初に発見されたもののような酸素の雲に分解します。
科学者によると、月の真っ白な表面のそれほど下には、間欠泉に電力を供給する同じ熱源によって温められた液体の水の大きなプールがある可能性があります。水の可能性により、エンケラドスは生命が存在する可能性のある一流の場所グループになりました。カッシーニ宇宙船は、2008年に振り返って見た目が一新されます。
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元のソース：NASA / JPL / SSIニュースリリース
