अलविदा अलविदा कैसिनी, सतही अंतरिक्ष रहस्य जो शनि के रहस्यों को उजागर करता है | विज्ञान | स्मिथसोनियन - लेख, विज्ञान, अंतरिक्ष

कैसिनी अब तक का सबसे परिष्कृत अंतरिक्ष जांच है। 1997 में एक संयुक्त NASA / यूरोपीय अंतरिक्ष एजेंसी मिशन के रूप में लॉन्च किया गया, इसे शनि की यात्रा में सात साल लग गए। यह तब से सूरज से छठे ग्रह की परिक्रमा कर रहा है, जो अपार वैज्ञानिक मूल्य और शानदार सुंदरता की छवियों को वापस भेज रहा है।

गतिशील परिवर्तन का एक ग्रह

बड़े पैमाने पर तूफान समय-समय पर शनि के बादलों में सबसे ऊपर दिखाई देते हैं, जिसे ग्रेट व्हाइट स्पॉट के रूप में जाना जाता है, जो पृथ्वी के दूरबीन द्वारा देखे जाने योग्य है। कैसिनी की इन घटनाओं के लिए एक पंक्ति पंक्ति है। हमने पाया है कि पृथ्वी के गरज के समान, इन तूफानों में बिजली और ओले होते हैं।

कैसिनी लंबे समय से शनि की परिक्रमा कर रहा है, जो मौसमी परिवर्तनों का निरीक्षण करता है, जो इसके मौसम के पैटर्न में बदलाव लाते हैं, न कि पृथ्वी पर मौसम के विपरीत। शनि के उत्तरी गोलार्ध में अक्सर देर से गर्मियों में आवधिक तूफान दिखाई देते हैं।

2010 में, उत्तरी स्प्रिंगटाइम के दौरान, शनि के बादल के शीर्ष पर असामान्य रूप से प्रारंभिक और तीव्र तूफान दिखाई दिया। यह इस तरह की अपरिपक्वता का तूफान था कि इसने पूरे ग्रह को घेर लिया और लगभग एक साल तक चला। यह तब तक नहीं था जब तक कि तूफान ने अपनी खुद की पूंछ नहीं खा ली थी कि अंततः यह थूक और फीका हो गया। इस तरह के तूफानों का अध्ययन करना और अन्य ग्रहों पर इसी तरह की घटनाओं की तुलना (ज्यूपिटर ग्रेट रेड स्पॉट) की तुलना में, यहां तक कि पृथ्वी पर भी पूरे सौर मंडल में वैज्ञानिकों को मौसम के पैटर्न को बेहतर ढंग से समझने में मदद मिलती है।

शनि के चारों ओर सैकड़ों परिक्रमाएं करने के बाद, कैसिनी अन्य विशेषताओं की गहराई से जांच करने में सक्षम थी जो केवल पृथ्वी या पूर्ववर्ती जांच से झलकती थीं। शनि के सबसे बड़े चंद्रमा के साथ करीबी मुठभेड़ों, टाइटन, ने नाविकों को जांच की कक्षा को पुन: पेश करने के लिए चंद्रमा के गुरुत्वाकर्षण का उपयोग करने की अनुमति दी है ताकि वह शनि के ध्रुवों पर झूल सके। शनि के मजबूत चुंबकीय क्षेत्र के कारण, ध्रुव सुंदर औरोरा का घर है, ठीक उसी तरह जैसे कि पृथ्वी और बृहस्पति हैं।

शनि के उत्तरी ध्रुव पर शनि की छह तरफा भंवर जिसे 'षट्भुज' के रूप में जाना जाता है। यह विभिन्न फिल्टर के साथ ली गई छवियों का एक सुपरपोजिशन है, जिसमें हल्के रंग के अलग-अलग तरंग दैर्ध्य हैं। (NASA / JPL-Caltech / SSI / हैम्पटन यूनिवर्सिटी, CC BY)

कैसिनी ने भी 1981 में वायेजर मिशन द्वारा विचित्र षट्भुज के आकार के ध्रुवीय भंवर के अस्तित्व की पुष्टि की है। भंवर, जो एक तूफान की तरह बहुत अधिक गैस भड़काने वाला द्रव्यमान है, पृथ्वी से बड़ा है और इसमें 220 मील प्रति घंटे की शीर्ष हवा की गति है।

दर्जनों विविध दुनिया का घर

कैसिनी ने पाया कि शनि में पहले से ज्ञात 17 की तुलना में 45 अधिक चन्द्रमा हैं - कुल मिलाकर 62 पर।

सबसे बड़ा, टाइटन, बुध ग्रह से बड़ा है। यह पृथ्वी के डेढ़ गुना सतह दबाव के साथ घने नाइट्रोजन युक्त वातावरण के अधिकारी हैं। कैसिनी इस चंद्रमा के क्लाउड कवर के नीचे जांच करने में सक्षम था, झीलों और समुद्रों में बहने वाली नदियों की खोज कर रहा था और बारिश से फिर से भर दिया जा रहा था। लेकिन इस मामले में, तरल पानी नहीं है, बल्कि तरल मीथेन और ईथेन है।

शनिवार के चंद्रमा टाइटन पर तरल का दूसरा सबसे बड़ा ज्ञात शरीर, लेज़िया मारे की झूठी रंग की छवि। यह तरल हाइड्रोकार्बन से भरा है। (नासा / जेपीएल-कैलटेक / एएसआई / कॉर्नेल, सीसी बाय)

यह कहना नहीं है कि वहां पानी प्रचुर मात्रा में नहीं है - लेकिन टाइटन पर यह बहुत ठंडा है (-180 ℃ की सतह के तापमान के साथ) कि पानी चट्टान और रेत की तरह व्यवहार करता है। यद्यपि इसमें जीवन के लिए सभी सामग्रियां हैं, टाइटन मूल रूप से एक "जमे हुए पृथ्वी" है, जीवन के निर्माण से पहले उस समय में फंस गया था।

शनि का छठा सबसे बड़ा चंद्रमा, एन्सेलेडस, एक बर्फीला दुनिया है जिसका व्यास लगभग 300 मील है। और मेरे लिए, यह मिशन की सबसे शानदार खोज का स्थान है।

2004 में एन्सेलेडस के पहले फ्लाईबाई के दौरान चुंबकीय क्षेत्र की रीडिंग में एक जिज्ञासु ब्लिप के साथ यह खोज विनम्रता के साथ शुरू हुई। जैसा कि कैसिनी चंद्रमा के दक्षिणी गोलार्ध में गुजरा, उसने शनि के चुंबकीय क्षेत्र में अजीब उतार-चढ़ाव का पता लगाया। इससे कैसिनी मैग्नेटोमीटर टीम ने अनुमान लगाया कि एन्सेलाडस आयनित गैस का स्रोत होना चाहिए।

Intrigued, उन्होंने कासिनी नाविकों को 2005 में और भी करीब उड़ने का निर्देश दिया। हमारे विस्मय के लिए, दो उपकरण जो गैस की संरचना को निर्धारित करने के लिए डिज़ाइन किए गए थे जो अंतरिक्ष यान के माध्यम से उड़ते हैं, कैसिनी प्लाज्मा स्पेक्ट्रोमीटर (CAPS) और आयन और तटस्थ द्रव्यमान स्पेक्ट्रोमीटर (INMS), ने निर्धारित किया कि कैसिनी अप्रत्याशित रूप से आयनित पानी के एक बादल से गुजर रहा था। एन्सेलाडस के दक्षिणी ध्रुव पर बर्फ में दरारें से निकलकर, ये पानी 800 मील प्रति घंटे की गति से अंतरिक्ष में जमा हो जाता है।

मैं उस टीम पर हूं जिसने पानी की सकारात्मक पहचान बनाई है, और मुझे यह कहना है कि यह मेरे पेशेवर करियर का सबसे रोमांचकारी क्षण था। जहां तक शनि के चंद्रमाओं का संबंध है, सभी ने सोचा था कि सभी कार्रवाई टाइटन पर होगी। किसी को भी आश्चर्य की उम्मीद नहीं है, किसी भी आश्चर्य को परेशान करने के लिए एनसेलडस को परेशान करना।

वास्तविक समय में होने वाली भूगर्भीय गतिविधि सौर मंडल में काफी दुर्लभ है। एनसेलडस से पहले, पृथ्वी से परे एकमात्र ज्ञात सक्रिय दुनिया बृहस्पति का चंद्रमा आयो था, जिसमें ज्वालामुखियों का उन्मूलन होता था। शनि के चंद्रमा पर ओल्ड फेथफुल के समान कुछ खोजने के लिए व्यावहारिक रूप से अकल्पनीय था। तथ्य यह है कि यह सब चुंबकीय क्षेत्र के आंकड़ों में एक अजीब पढ़ने को ध्यान में रखते हुए किसी के साथ शुरू हुआ, खोज की गंभीर प्रकृति का एक अद्भुत उदाहरण है।

Enceladus के दक्षिणी ध्रुव पर गीज़र बेसिन, इसके जल के साथ बिखरे हुए सूरज की रोशनी। (NASA / JPL-Caltech / Space Science Institute, CC BY)

एनसेलडस की कहानी केवल और अधिक असाधारण हो जाती है। 2009 में, प्लमों को पहली बार सीधे imaged किया गया था। अब हम जानते हैं कि एन्सेलाडस के पानी में शनि के मैग्नेटोस्फीयर (शनि के चुंबकीय क्षेत्र द्वारा नियंत्रित अंतरिक्ष का क्षेत्र) का सबसे बड़ा घटक शामिल है, और ग्रह के दूसरे सबसे बाहरी वलय शनि के विशाल ई-रिंग के अस्तित्व के लिए प्लम्स जिम्मेदार हैं।

अधिक आश्चर्यजनक रूप से, अब हम जानते हैं कि एन्सेलेडस की पपड़ी के नीचे तरल खारे पानी और कार्बनिक अणुओं का एक वैश्विक महासागर है, जो सभी समुद्र तल पर हाइड्रोथर्मल वेंट द्वारा गर्म किया जाता है। हल के विस्तृत विश्लेषण से पता चलता है कि उनमें हाइड्रोकार्बन होते हैं। यह सब इस संभावना की ओर इशारा करता है कि एन्सेलाडस एक समुद्री दुनिया है जो हमारे सौर मंडल में यहीं जीवन को कष्ट देती है।

जब कैसिनी इस साल के अंत में शनि के बादल में सबसे ऊपर आ गया, तो यह मानवता द्वारा शुरू की गई खोज के सबसे सफल मिशनों में से एक के अंत को चिह्नित करेगा।

वैज्ञानिक अब टाइटन, एनसेलडस या संभवतः दोनों के लिए लक्षित मिशनों पर विचार कर रहे हैं। सबसे मूल्यवान पाठों में से एक कैसिनी से लिया जा सकता है जिसे खोज जारी रखने की आवश्यकता है। हमने शनि तक पहुंचने के लिए पहले अंतरिक्ष यान से जितना सीखा था, हमने हमें कासनी के साथ जो भी मिला उसके लिए कुछ भी तैयार नहीं किया। कौन जानता है कि हम आगे क्या पाएंगे?

यह आलेख मूल रूप से वार्तालाप पर प्रकाशित हुआ था।

डैन रिसेनफ़ेल्ड, भौतिकी और खगोल विज्ञान के प्रोफेसर, द यूनिवर्सिटी ऑफ़ मोंटाना