Može li se procijeniti kakvi su uvjeti u podzemnom oceanu Encelada bez slijetanja na njegovu površinu? Novi znanstveni rad predlaže da se kemija oceana očita iz materijala koji izbijaju u mlazovima na južnom polu. Istraživanje vodi tim znanstvenika iz Japana, a cilj je dobiti preciznije procjene uvjeta u oceanu i provjeriti je li on pogodan za život kakav poznajemo.
Autori predlažu primjenu takozvane Raman spektroskopije za uzorkovanje mlazova i procjenu pH vode koja se izbacuje. Metoda bi trebala razlikovati slabo i jako alkalne uvjete, u rasponu pH 8–12, za koji znanstvenici procjenjuju da odgovara mlazovima Encelada. Ramanovi instrumenti, navode, već su korišteni u planetarnim misijama i imaju mogućnosti korisne za proučavanje ledenih satelita.
Simulacija Enceladove površine u laboratoriju
Kako bi provjerili može li se tom tehnikom razlikovati pH, istraživači su proveli niz laboratorijskih pokusa s uzorcima karbonatne slane otopine. Uzorke su u vakuumskoj komori najprije pustili da ispare, a zatim ih zamrznuli, u postupku osmišljenom kao simulacija Enceladove površine. Na kraju su ostajale samo naslage soli, a instrumenti za Raman spektroskopiju bili su podešeni tako da oponašaju način rada u budućoj svemirskoj misiji.
Karbonati su kemijski spojevi koji nastaju kada ugljikov dioksid reagira s vodom i stijenama. Znanstvenici proučavaju karbonate jer se pomoću njih mogu procjenjivati pH, kemija vode i prisutnost tekuće vode. U ovom radu cilj je bio provjeriti mogu li se slani uzorci iz mlazova, nakon taloženja na površini, analizirati i upotrijebiti za mjerenje pH.
Autori navode da su htjeli utvrditi mogu li se slane naslage iz mlazova na površini Encelada analizirati i izmjeriti im pH. Na kraju su zaključili da instrumenti za Raman spektroskopiju uspješno prepoznaju različite pH vrijednosti u svakom uzorku naslaga soli.
U zaključku pišu: “Ovi rezultati pokazuju da Raman spektroskopija može prepoznati karbonatne minerale prisutne na površini Enceladusa. Nadalje, kvalitativno prepoznavanje površinskih karbonatnih minerala može omogućiti procjenu pH njegova podzemnog oceana. Stoga bi Ramanov spektrometar mogao biti važan analitički instrument za in situ opažanja površinskih materijala na Enceladusu.”
Od Marsa do Enceladovih mlazova
Studija podsjeća da su instrumenti za Raman spektroskopiju već prisutni u planetarnoj znanosti. Kao primjer aktivne misije navode se instrumenti SuperCam i SHERLOC na roveru Perseverance, koji trenutačno istražuje krater Jezero na Marsu. U tom slučaju Raman spektroskopija služi za analizu kemije stijena i minerala te za otkrivanje organike i biosignatura.
Kao primjer budućih misija navode se Raman Laser Spectrometer (RLS) na roveru Rosalind Franklin u sklopu programa ExoMars Europske svemirske agencije te Ramanov spektrometar planiran za misiju Martian Moons eXploration (MMX) Japanske svemirske agencije JAXA. Time se, prema autorima, pokazuje da je tehnologija već dio instrumenata namijenjenih različitim ciljevima u Sunčevu sustavu.
Encelad je 1789. otkrio William Herschel, a prvi bliski prikazi stigli su sa svemirske letjelice Voyager 1 agencije NASA u studenom 1980. Pravu znanstvenu pozornost dobio je tijekom misije Cassini agencije NASA, koja je snimila površinu bez kratera, što upućuje na obnavljanje površine slično kao kod Jupiterova mjeseca Europe, te je otkrila mlazove koji izbijaju s južnog pola.
NASA tijekom misije je provela prelet letjelice Cassini kroz mlazove. U uzorcima je identificirana uglavnom voda, ali i ledena zrnca bogata solju, organske molekule, plinoviti vodik i toplina, što upućuje na aktivnu geologiju. Znanstvenici pretpostavljaju da golemi podzemni ocean ispod ledene kore može sadržavati život kakav poznajemo, pa se analiza naslaga iz mlazova na površini ističe kao prikladan način za dobivanje bolje ograničenih procjena sastava tog oceana
Ivan je novinar i autor koji piše o znanosti, svemiru i povijesti. Gostuje kao stručni sugovornik na Science Discovery i History Channelu te piše za Večernji list. Osnivač je Kozmos.hr, prvog hrvatskog portala posvećenog popularizaciji znanosti.
