Encelade (satèl·lit)

De Viquipèdia

Encelade Encelade Descobriment Descobert per William Herschel Data 17 de setembre de 1789 Característiques orbitals Semieix major 237.948 km Excentricitat 0,0045 Període orbital 32 h 53 m Inclinació 0,019 ° Satèl·lit natural de Saturn Característiques físiques Diàmetre principal 498,8 km Massa 1,08×1020 kg Densitat media 1,61 g/cm³ Gravetat superficial 0,113 m/s² Període de rotació Rotació síncrona Inclinació axial 0,0 ° Albedo 0,99 Atmosfera Variable, Approx. 65% vapor d'aigua

Encelade és un satèl·lit de Saturn, descobert en 1789 per William Herschel. malgrat la seva petita mida, té una gran varietat de característiques superficials com, per exemple, superfícies velles i crateritzades, com també superfícies joves i molt llises. Donada la seva posició en l'anell E, la jove apariència de part de la seva superfície i el descobriment recent d'una atmosfera, és molt probable que estigui geològicament actiu. Encelade es troba en una ressonància orbital 2:1 amb Dione, situació similar al cas de Io i Europa, el qual podria proveïr l'energia necessària per encalentir lleument aquest satèl·lit, encara que la causa (o causes) de l'encalentiment d'Encelade és actualment un tema d'investigació.

[edita] Nom

El satèl·lit s'anomena Encelade per l'ésser mitològic Encelade. També se l'anomena Saturn II. El nom "Encelade" i els noms dels set satèl·lits de Saturn coneguts foren propostes per John Herschel en 1847.

[edita] Característiques físiques

[edita] Interior

Se sap relativament poc sobre l'interior d'Encelade. Tot i això, se'n descobrí quelcom quan la nau Cassini/Huygens el sobrevolà. Segons els efectes que la gravetat d'Encelade ha tingut en la trajectòria de la nau Cassini, el grup de navegació determinà que posseeix una massa de 1,08 x 10²⁰ kg; combinant aquesta informació amb les dades sobre la seva mida s'obté una densitat de 1,61 g/cm³, la qual és un poc més alta que la dels altres satèl·lits mitjans de Saturn.

No se sap encara si l'interior d'Encelade és diferenciat. Exàmens dels efectes gravitatoris en la trajectòria de Cassini en encontres futurs podrien ajudar a entendre millor el seu interior. Malgrat tot, existeixen fissures, esplanades i altiplans arrugats que indiquen que l'interior pot ésser líquid, i per tant, diferenciat. A més a més, imatges recents obtingudes per Cassini mostren característiques molt similars a les de Europa, que indicarien l'existència d'un oceà sota la seva superfície.

[edita] Superfície

Figura 1: Encelade en color fals, on es poden vuere els diferents tipus de superfície.

En agost de 1981 la nau Voyager 2 pogué obtenir imatges amb les quals es podia estudiar la geologia del satèl·lit. La foto superior mostra la imatge de la millor resolució obtinguda per la nau Voyager 2, on es poden apreciar diferents tipus de superfícies com regions crateritzades, i regions llises i joves. Donat de que existeixen pocs cràters en les regions llises, es creu que aquestes són més o menys joves (menys de 100 milions d'anys). Això suggereix que Encelade deu haver estat actiu geològicament molt recentement, potser amb criovolcanisme o algun altre procés que renovi la seva superfície. El gel fresc que cobreix la seva superfície fa que tingui el albedo més alt del Sistema Solar (0.99), el que fa que tingui una baixa temperatura promig de -193°C.

Figura 2a (adalt esquerra): Crèters deformats.
Figura 2b (adalt dreta): Superfície d'Encelade, mostrant la seva similitud amb la lluna Europa.
Figura 2c (abaix esquerra): Imatge de color fals en la qual es poden apreciar característiques tectòniques i degradació de cràters.
Figura 2d: (abaix dreta): Samarkand Sulci, en Encelade.
Totes les imatges foren fetes per la sonda Cassini.

La craterització a través d'impactes és un procés comú en el Sistema Solar, i Encelade no és l'excepció. La seva superfície es troba coberta de cràters; tot i això, la densitat de craterització no és uniforme. Algunes regions pràcticament no poseeixen cràters i altres es troben acrivillades. No obstant, la densitat de cràters en les regions més crateritzades és inferior a la d'altres satèl·lits gelats del sistema saturnià, el que revel·la la relativa joventud de la seva superfície. Observacions recents de la nau missió Cassini/Huygens han desvetllat que els cràters d'Encelade en general són deformes, ja sigui per processos de relaxació viscosa o a través d'efectes tectònics/fracturització. Dunyazad en la Figura 2c, és un exemple d'un cràter en Encelade amb pis aixecat.

Voyager 2 trobà varis tipus de fractures tectòniques en Encelade, verbigràcia valles lineals i cinturons de surcs curvilinis, similars als de Ganímedes. Resultats recents de Cassini indiquen que el tectonisme és el procés de deformació principal en Encelade. Un dels tipus de característiques tectòniques més interesants són les fractures, les quals poden tenir fins a doscents kilòmetres de llarg i uns 5-10 kilòmetres d'amplada, amb una profunditat d'un kilòmetre. La Figura 2b mostra una fractura típica; un altre exemple pot veure's en la part inferior de la Figura 2c. Es pensa que aquestes fractures són relativament joves.

Un altre exemple de tectonisme en Encelade és la zona amb forats descubierta per Voyager 2. Aquestes zones són similars, encara que més complexes, que les que es troben en Ganímedes.

Exemples de forats lineals es poden observar en les Figuras 1 y 2d. S'han observat també crestes, encara que aquestes no són tan extenses com les de Europa; es poden veure varis exemples en la part esquerra-inferior de la Figura 2b.

Les esplanades planes foren descobertes en imatges de la nau Voyager 2. aquestes generalment tenen poc relleu i pocs cràters, una indicació segura de juventut', potser menys d'uns pocs cents de milions d'anys. Imatges obtingudes per la sonda Cassini el 14 de juliol 2005 han revelat un nou tipus d'esplanada. Aquesta regió rodeja al pol sud d'Encelade fins la latitud 60^o sud i està coberta de fractures tectòniques i crestes. Aquesta regió és molt jove, ja que no s'hi veu cap cràter. Inspeccions d'imatges de la sonda Cassini en aquesta regió han revelat gel blau i roques de la mida de cases, d'entre 10-100 metres de diàmetre.

Fig. 3: Fonts d'Encelade; imatge obtinguda per Cassini/Huygens

S'ha confirmat que Encelade és la principal font de partícules per al tenue anell E de Saturn. Els científics estimen que micrometeoroides xoquen amb la superfície expulsant partícules l'espai i formant un núvol al voltant del satèl·lit. Altres partícules amb més energia s'escapen i orbiten Saturn formant així l'anell E.

Figura 4: Les "ralles de tigre" (en color fals) sobre el pol sud d'Encelade. La línia de quadrats indiquen la temperatura en Kelvin, segons medicions de l'intrument espectròmetre-infraroig-compost, a bord de la nau Cassini; es pot observar com la temperatura és més alta sobre les ratlles. Aquesta imatge fou feta el 14 de juliol del 2005.

Instruments a bord de Cassini han trobat evidències d'activitat geològica en Encelade. Existeixen sobre el pol sud uns forats anomenats "ratlles de tigre (tiger stripes en englès), els quals serveixen de xarxes de ventilació, i de les quals es pot observar l'escapament de vapor i partícules fines de gel (veure la Figura 4). La cristal·lització d'aquestes partícules en un procés que es pot usar com cronòmetre: el gel fresc és cristal·lí, i amb el temps aquest es transforma en gel amorf, un procés que dura dècades. La conclusió és que les ratlles de tigre tenen solament entre 10 i 1,000 anys d'edat. S'ha detectat una atmosfera de vapor d'aigua que es concentra sobre la regió del pol sud, una àrea amb molt pocs cràters. La composició d'aquesta atmosfera és consistent amb l'emisió o evaporació d'aigua. Addicionalment, l'instrument Composite InfraRed Spectromer (CIRS) descobrí el juliol del 2005 que la regió del pol sud és relativament més teba (15 graus per sobre de la temperatura promig) que la resta d'Encelade. El fet de què la regió del pol sud d'Encelade estigui geològicament activa és un dels gans descubriments de la nau Cassini.

[edita] Atmosfera d'Encelade

Instruments de la sonda Cassini han revelat l'existència d'una atmosfera. Atès que les molècules de l'atmosfera d'Encelade poseeixen una velocitat més alta que la d'escapament, es creu que s'escapa permanentement l'espai, alhora que es restaura a través de l'activitat geològica. Està composta majoritàriament per aigua (aproximadament 65%). Les partícules que escapen de l'atmosfera d'Encelade són la principal font de l'Anell E, que està en l'òrbita del satèl·lit i té una amplada de 180.000 km.

[edita] Resultats recents

Després de les troballes de les sondes Voyagers a principi dels 1980, els científics planetaris postularen que aquesta lluna podia ser geològicament activa, ja que el seu albedo era elevat (indicant una superfície relativament jove), i es trobava en el centre de l'anell E. Basant-se en aquestes dades es pensava que Encelade podia ser la font del material per a l'anell E, probablement a través d'un mecanisme d'escapament de vapor d'aigua des de el seu interior.

Recentment les dades obtingudes per diversos dels instruments a bord de la sonda Cassini han confirmat aquesta hipòtesi. La sonda Cassini també ha detectat possibles reserves d'aigua líquida a poca profunditat que són dejectades com guèisers en la superfície d'Encelade. Aquest resultat, potencialment molt important, ha estat publicat en la revista Science, el març del 2006. Imatges d'alta resolució obtingudes per la Cassini mostren raigs gelats i altes "plomes" ejectant grans quantitats de partícules a alta velocitat des de les formacions denominades Ratlles de Tigre (veure Fig. 4), en l'hemisferi sud d'Encelade; típicament, aquestes "ratlles" tenen 130 km de longitud, 2 km d'amplada i 500 m de profunditat. S'han examinat diferents models per explicar aquest procés. L'evidència i els models mostren que els jets s'escapen de dipòsits d'aigua líquida a poca profunditat de la superfície.

Prèviament se sabia que existia vulcanisme en tres llocs en el Sistema Solar: Io, la Terra possiblement Tritó (lluna de Neptú). Ara cal afegir-hi Encelade, considerat actualment com un dels indrets més interessants del sistema solar per la presència d'aigua líquida tan a prop de la superfície.

El maig de 2006, Francis Nimmo i Robert Pappalardo (de la Universitat de Califòrnia i de JPL en Pasadena, Califòrnia respectivament) publicaren un estudi a la revista científica Nature on proposen una explicació de perquè l'activitat geològica es troba en el pol sud d'Encelade. Segons els autors d'aquest treball, és possible que la regió activa en el pol sud tingués el seu origen en una altra regió del planeta. Donat que la part activa conté materials més càlids i de baixa densitat que la resta d'aquesta lluna la força centrífuga impulsaria el material més dens fins a l'equador i el més lleuger fins els pols desplaçant les bosses de material lleuger fins les regions polars.

[edita] Exploració d'Encelade

Les primeres imatges d'Encelade de l'era espacial foren obtingudes per les dues sondes Voyager. Voyager 1 passà molt enfora, però Voyager 2 passà a prop i obtingué imatges d'alta resolució en agost de 1981, revelant la jove superfície d'aquest satèl·lit.

L'estudi començà amb l'arribada de la misió Cassini/Huygens el 30 de juny, 2004, quan es posà en òrbita al voltant de Saturn. Donats els resultats obtinguts per Voyager 2 sobre aquesta enigmàtica lluna, es considera un objectiu d'alta prioritat per a l'estudi científic i es s'han planificat varis encontres propers, els quals es detallen en la llista següent:

[edita] Vegeu també

• Satèl·lits de Saturn
• Saturn
• Voyager 1
• Voyager 2
• Cassini-Huygens

[edita] Referències

• Rothery, David A. (1999). Satellites of the Outer Planets: Worlds in their own right. Oxford University Press. ISBN 0-19-512555-X.
• Burns, J., and Shapely-Mathews, M., Eds. (1986). Satellites. University of Arizona Press. Ver capítulos 7. "Tectonics of Icy Satellites", S. Squyres and K. Croft.; 16. "Satellites of Saturn", D. Morrison.

[edita] Enllaços externs

A Wikimedia Commons hi ha contingut multimèdia relatiu a: Encelade (satèl·lit)

• Images show Enceladus is a 'geologist's paradise' from New Scientist
• The Planetary Society: Enceladus information
• The Planetary Society: special page collecting Enceladus flyby images, with descriptions and context mosaics
• BBC article on atmosphere
• Catalog of NASA images of Enceladus
• Calvin Hamilton's Enceladus page
• CHARM:Cassini-Huygens Analysis and Results from the Mission page, contains presentations on recent Enceladus results
• Small Bodies Atlas: Enceladus. Phil Stooke's Atlas page for Enceladus containing a catalog of Voyager Enceladus images as well as maps based on Voyager Images
• Cassini Mission Enceladus Page. Contains catalog of released Cassini Images of Enceladus
• Press Release on images from July 14, 2005 flyby
• Press Release: Cassini Finds an Active, Watery World at Saturn's Enceladus