Encèlad (satèl·lit)

De Viquipèdia
Dreceres ràpides: navegació, cerca
Encèlad Encèlad
Encèlad
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 mitjana 1,61 g/cm³
Gravetat superficial 0,113 m/s²
Període de rotació Rotació síncrona
Inclinació axial 0,0 °
Albedo 0,99
Atmosfera Variable,

Aprox. 65% vapor d'aigua

Encèlad 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 aparença de part de la seva superfície i el descobriment recent d'una atmosfera, és molt probable que estigui geològicament actiu. Encèlad es troba en una ressonància orbital 2:1 amb Dione, situació similar al cas de i Europa, el qual podria proveir l'energia necessària per encalentir lleugerament aquest satèl·lit, encara que la causa (o causes) de l'escalfament d'Encèlad és actualment un tema d'investigació.

Nom[modifica | modifica el codi]

El satèl·lit s'anomena així pel gegant mitològic Encèlad. També se l'anomena Saturn II. El nom d'Encèlad i els dels set satèl·lits de Saturn coneguts foren propostes per John Herschel en 1847.

Característiques físiques[modifica | modifica el codi]

Interior[modifica | modifica el codi]

Se sap relativament poc sobre l'interior d'Encèlad. Tot i això, se'n descobrí quelcom quan la nau Cassini/Huygens el sobrevolà. Segons els efectes que la gravetat d'Encèlad ha tingut en la trajectòria de la nau Cassini, el grup de navegació determinà que posseeix una massa d'1,08 × 1020 kg; combinant aquesta informació amb les dades sobre la seva mida s'obté una densitat d'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'Encèlad 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 d'Europa, que indicarien l'existència d'un oceà sota la seva superfície.

Superfície[modifica | modifica el codi]

Figura 1: Encèlad en color fals, on es poden veure 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 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 Encèlad deu haver estat actiu geològicament molt recentment, 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), fet que provoca que tingui una temperatura mitjana baixa de -193 °C.

Figura 2a: Cràters deformats, Cassini, 17 febrer 2005.
Figura 2c: Imatge de color fals, en la qual es poden apreciar característiques tectòniques i degradació de cràters. Imatge de 'Cassini, 9 març 2005. Figura 2d: Samarkand Sulci, a Encèlad. Imatge de Cassini, 17 febrer 2005.

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

La craterització a través d'impactes és un procés comú en el sistema solar, i Encèlad no n'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 posseeixen cràters i altres es troben acrivillades. Tanmateix, 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 joventut de la seva superfície. Observacions recents de la nau missió Cassini/Huygens han desvelat 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 Encèlad amb pis aixecat.

Voyager 2 trobà diversos tipus de fractures tectòniques a Encèlad, com ara valls lineals i cinturons de surcs curvilinis, similars als de Ganimedes. Resultats recents de Cassini indiquen que el tectonisme és el procés de deformació principal a Encèlad. Un dels tipus de característiques tectòniques més interessants són les fractures, les quals poden tenir fins a dos-cents quilòmetres de llarg i uns 5-10 quilòmetres d'amplada, amb una profunditat d'un quilòmetre. 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 a Encèlad és la zona amb forats descoberta per Voyager 2. Aquestes zones són similars, encara que més complexes, que les que es troben en Ganimedes.

Exemples de forats lineals es poden observar en les figures 1 i 2d. S'han observat també crestes, encara que aquestes no són tan extenses com les d'Europa; es poden veure diversos 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 joventut', 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'Encèlad fins a la latitud 60o 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'Encèlad; imatge obtinguda per Cassini/Huygens

S'ha confirmat que Encèlad és la principal font de partícules per al tènue 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 "ratlles de tigre" (en color fals) sobre el pol sud d'Encèlad. La línia de quadrats indiquen la temperatura en kèlvins, segons mesuraments de l'instrument 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 a Encèlad. Existeixen sobre el pol sud uns forats anomenats "ratlles de tigre (tiger stripes en anglès), els quals serveixen de xarxes de ventilació, i de les quals es pot observar l'escapament de vapor i partícules fines de gel (vegeu 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. 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'emissió 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 mitjana) que la resta d'Encelade. El fet que la regió del pol sud d'Encèlad estigui geològicament activa és un dels gans descobriments de la nau Cassini.

Atmosfera d'Encèlad[modifica | modifica el codi]

Instruments de la sonda Cassini han revelat l'existència d'una atmosfera. Atès que les molècules de l'atmosfera d'Encèlad posseeixen una velocitat més alta que la d'escapament, es creu que s'escapa permanentment 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.

Resultats recents[modifica | modifica el codi]

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 del seu interior. Les dades obtingudes per diversos dels instruments a bord de la sonda Cassini van confirmar aquesta hipòtesi.

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 Encèlad, 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'Encèlad. 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. Com 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 als pols desplaçant les bosses de material lleuger fins a les regions polars.

A l'abril del 2014, es va confirmar l'existència d'un mar d'entre 7 i 10 km de profunditat en l'hemisferi sud, en comprovar que en passar sobre el pol sud es produïa una anomalia gravitatòria que es detecta en observar variacions de trajectòria, principalment canvis en la velocitat de la nau. Aquestes variacions van revelar l'existència d'una massa de més densitat.

Exploració d'Encèlad[modifica | modifica el codi]

Les primeres imatges d'Encèlad 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 missió 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 se s'han planificat diversos encontres propers, els quals es detallen en la llista següent:

Encontres propers de Cassini amb Encèlad
Data Distància (km)
Febrer 17, 2005 1,200
Març 9, 2005 500
Març 29, 2005 64,000
Maig 21, 2005 93,000
Juliol 14, 2005 175
Setembre 8, 2006 40,000
Novembre 9, 2006 94,000
Juny 28, 2007 90,000
Setembre 30, 2007 88,000
Març 12, 2008 300
Juny 30, 2008 99,000

Vegeu també[modifica | modifica el codi]

Referències[modifica | modifica el codi]

  • 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. Vegeu els capítols 7 ("Tectonics of Icy Satellites", S. Squyres and K. Croft.) i 16 ("Satellites of Saturn", D. Morrison).

Enllaços externs[modifica | modifica el codi]

A Wikimedia Commons hi ha contingut multimèdia relatiu a: Encèlad