Encelāds (pavadonis)

Atklāšana un nosaukums

Par spīti tam, ka Encelāds ir viens no spožākajiem objektiem Saules sistēmā, to relatīvi mazo izmēru dēļ nav iespējams novērot ar neapbruņotu aci, tādējādi līdz pat 18. gadsimta beigām cilvēkiem par tā eksistenci nebija nekādu zināšanu. Pirmo reizi vēsturē Encelādu izdevās novērot 1789. gada 28. augustā, kad britu astronoms Viljams Heršels, izmantojot tajā laikā spēcīgāko teleskopu (lēcas diametrs bija 1,2 metri), orbītā ap Saturnu atklāja jaunu pavadoni. Līdz ar to Encelāds kļuva par pirmo no diviem pavadoņiem, kuru ap Saturnu izdevās atklāt Vilajmam Heršelam, kā arī par sesto pavadoni, kas tika atklāts ap Saturnu.
Tāpat kā pārējie Saturna pavadoņi, arī Encelāds līdz pat 1847. gadam bija vienkārši pazīstams ar apzīmējumu "Saturns II", līdz Viljama Heršela dēls Džons Heršels piedāvāja to nosaukt vienā no sengrieķu mitoloģijas Titānu vārdā. Sengrieķu mitoloģijā par titāniem apzīmēja spēcīgus dievus, kas sekoja dievam Kronam (romiešu mitoloģijā analogs Kronam ir Saturns), kur Encelāds bija pazīstams kā viens no titāniem, kura ārējais veidols sastāvēja no čūskai līdzīgām ekstremitātēm. Sengrieķu mitoloģija vēsta, ka titāni reiz esot cīnījušies ar Olimpa dieviem, kur kaujas laikā Encelāds bija viens no kritušajiem titāniem, kas gala rezultātā tika aprakts Sicīlijas salā zem Etnas vulkāna, kur, gadiem ejot uz priekšu, Encelāds tika vainots pie nemitīgajām zemestrīcēm un vulkāna izvirdumiem, kas norisinājās Etnas kalnā.

Orbīta un rotācija

Encelāds ir viens no daudzajiem dabiskajiem pavadoņiem, kas apriņķo Saturnu ar vidējo ātrumu 45 487,3 km/h. Encelāda orbīta ap Saturnu atrodas vidēji 238 037 km attālumā starp diviem citiem pavadoņiem — Mimassu un Tētiju. Encelāda orbītas ekscentricitāte ir ļoti minimāla (0.0047), kas nozīmē to, ka tā ir gandrīz tuvu perfekta ideālam aplim. Savukārt Encelāda vidējais apriņķojuma periods apkārt Saturnam ilgst 1,37 Zemes dienas jeb 32,9 stundas.
Tāpat Encelāds šobrīd attiecību ziņā atrodas 2:1 orbitālā rezonansē ar Dionu, kas nozīmē to, ka, lai Diona veiktu vienu pilnu orbītu apkārt Saturnam, Encelādam ir jāveic divas pilnas orbītas, kas tādējādi izskaidro Encelāda orbītas nelielo ekscentricitāti un kalpo par papildus spēka avotu Encelāda ģeoloģiskajai aktivitātei.
Rotācijas ziņā Encelāds atrodas sinhronizētā rotācijā ar Saturnu, kas nozīmē, to, ka gluži tāpat kā Mēness attiecībā pret Zemi, arī Encelāds pret Saturnu allaž ir pavērsts tikai ar vienu pusi, iekams pavadoņa otra puse ir pavērsta pretējā virzienā — pret kosmosu.

Fiziskie parametri

Pēc fizikālajiem izmēriem Encelāds ir salīdzinoši neliels dabiskais pavadonis. Tā kopējais diametrs ir apmēram 505 kilometri (aptuveni 10 reizes mazāk nekā Saturna lielākajam pavadonim Titānam), kas nozīmē, ja to novietotu uz Zemes virsmas, tas izmēru ziņā salīdzinoši mierīgi ietilptu attālumā starp Losandželosu un Sanfrancisko. Tā kopējā virsmas platība ir 798 648,27 km², kas ir aptuveni tikpat daudz cik Pakistānas kopējā platība (796 095 km²). Turpretim Encelāda blīvums ir 1,608 g/cm³, kas nozīmē to, ka tā vidējais blīvums ir tikai par 60% lielāks nekā ūdenim, kas savukārt norāda uz to, ka tā iekšējā uzbūve sastāda ievērojamu daudzumu ar materiāliem, kas nav veidoti no ledus.
Tāpat arī masas ziņā tā parametri ir salīdzinoši nelieli — Encelāda kopējā masa ir aptuveni 1,08 ×10²⁰ kg, kas sastāda vien 0,000018 daļu no Zemes kopējās masas. Gan masas, gan diametra ziņā Encelāds ir sestais lielākais Saturna pavadonis.

Atmosfēra

No visiem dabiskajiem pavadoņiem Encelādam pieder otra lielākā atmosfēra Saules sistēmā (vienīgi Saturna lielākajam pavadonim Titānam tā ir apjomīgāka). Lai gan atmosfēra ir salīdzinoši retināta, tās galvenais avots ir vulkāniskā aktivitāte, kas regulāri norisinās zem Encelāda biezās ledus virsmas, kā rezultātā vairākas gāzes un tvaiki nemitīgi izkļūst no pavadoņa iekšējām dzīlēm ne tikai atmosfērā, bet arī atklātā kosmosā.
Pirmos datus par to, ka uz Encelāda pastāvēja retināta atmosfēra sniedza Cassini starpplanētu zondes magnetometriskie mērījumi, kas galvenokārt tika veikti 2005. gadā. Mērījumu rezultātā tika konstatēts, ka lielākā daļa no Encelāda atmosfēras atrodas virs dienvidu polārā reģiona, kur, atrodoties aizvien tālāk no šī reģiona, atmosfēras blīvums pakāpeniski samazinās.
Encelāda atmosfēru galvenokārt veido ūdens tvaiks (91%), kas nemitīgi vulkānisko aktivitāšu rezultātā caur ledus geizeriem tiek izmests no pavadoņa dzīlēm. Tāpat atmosfērā ir sastopams slāpeklis (4%), oglekļa dioksīds (3,2%) un metāns (1,7%), kā arī mazākā koncentrācijā cita veida gāzes, kā, piemēram, propāns, acetilēns u.c.

Apdzīvojamība

2017. gada aprīlī NASA ziņoja, ka zem Encelāda ledus kārtas dziļi okeāna dzelmē teorētiski varētu eksistēt dzīvībai, precīzāk sakot, mikroorganismiem, piemēroti nosacījumi. Zinātnieki šādu apgalvojumu izvirza, jo Cassini starpplanētu zonde, kas kopš 2005. gada pēta Saturnu un tā pavadoņus, konstatēja ūdeņraža molekulas tvaikos, kas regulāri paceļas atmosfērā no plaisām uz Encelāda virsmas. Līdz ar to šie tvaiki ir pamudinājuši zinātniekus secināt, ka uz Encelāda notiek hidrotermiskas ķīmiskas reakcijas starp pavadoņa akmeņaino kodolu un zem ledus esošu okeānu, kur uz Zemes šāda veida ķīmiskās reakcijas ļauj mikrobiem eksistēt karstās plaisās okeānu dzelmē. Šī iemesla dēļ zinātnieki uzsver, ka hipotētiski uz šī attiecīgā Saturna pavadoņa dzīvība (vismaz mikroorganismu veidā) varētu pastāvēt.
Zinātnieki norāda, ka ūdeņraža molekulu klātbūtnei ir būtiska loma, jo ķīmisko reakciju ziņā ūdeņradis ir spējīgs sajaukties ar oglekļa dioksīdu, lai tādējādi izveidotu metānu, ko vismaz uz Zemes okeānu dziļajās un tumšajās dzelmēs patērē mikroorganismi. Zinātnieki uzsver, ka jaunatklātie rezultāti ir līdz šim visspēcīgākie pavedieni tam, lai uz Encelāda varētu attīstīties dzīvība. Tomēr zinātnieki atzīst, ja dzīvība ir spējīga attīstīties un pastāvēt Encelāda okeānu dzelmēs, tad visticamāk tā visvairāk varētu būt līdzīga vienšūņu mikroorganismiem (ekstremofīliem), kas līdzīgi kā uz Zemes dziļi okeānu dzelmēs ir sastopami hidrotermālo avotu klātbūtnē.