NuoCassini misija pateko į Saturno sistemą ir pradėjo studijuoti jos mėnulius, Enceladus tapo svarbiu susidomėjimo šaltiniu. Kai zondas aptiko vandens ir organinių molekulių pliūpsnius, išsiveržiančius iš Mėnulio pietinio poliarinio regiono, mokslininkai pradėjo spėlioti, kad Enceladus viduje gali būti šilto vandens vandenynas - panašiai kaip Jupiterio mėnulis Europa ir kiti mūsų Saulės sistemos kūnai.
Ateityje NASA tikisi į šią sistemą išsiųsti dar vieną misiją - toliau tyrinėti šiuos pliūpsnius ir Enceladus interjerą. Į šią misiją greičiausiai įeis naujas instrumentas, kurį neseniai paskelbė NASA, žinomas kaip „Enceladus Life Fundamentals Instrument“ (MILM). Ši priemonė, kurią pasiūlė NASA Goddardo kosminių skrydžių centro komanda, neseniai sulaukė palaikymo tolesnei plėtrai.
Prieš Cassini Misija, mokslininkai manė, kad Enceladus paviršius buvo užšalęs kietas. Tačiau Cassini duomenys atskleidė nedidelį Mėnulio orbitos bangavimą, kuris leido manyti, kad yra vidinis vandenynas. Panašiai kaip „Europa“, tai sukelia potvynio jėgos, sukeliančios šerdies lankstymą, kuris sukuria pakankamai šilumos, kad vidus sulaikytų skystą vandenį. Aplink pietinį stulpą ledas gali įtrūkti ir susidaryti įtrūkimai.
Cassini Misija taip pat atrado pliūpsnius, sklindančius iš maždaug 100 skirtingų įtrūkimų, kurie į kosmosą nuolat skleidžia ledines daleles, vandens garus, anglies dioksidą, metaną ir kitas dujas. Norėdami atidžiau tai išstudijuoti, NASA sukūrė keletą ambicingų instrumentų, kurie, norėdami nustatyti jų sudėtį ir sužinoti daugiau apie Enceladus vidinį vandenyną, pasikliaus milimetro ar radijo dažnio (RF) bangomis.
Anot SELFI vyriausiojo tyrėjo Gordono Chino, SELFI yra reikšmingas patobulinimas, palyginti su esamais submillimetro bangos ilgio prietaisais. Pristatytas jis išmatuos chemikalų pėdsakus vandens pliūpsniuose ir apledėjusiuose vakarėliuose, kurie periodiškai kilo iš Enceladus pietinių įtrūkimų, dar vadinamų „Tigro juostomis“. Šis instrumentas ne tik atskleis cheminę vandenyno sudėtį, bet ir parodys, kad jis gali palaikyti gyvybę.
Žemėje hidroterminės angos yra klestinčių ekosistemų namai ir netgi įtariama, kad tai vieta, kur Žemėje pirmą kartą atsirado gyvybė. Todėl kodėl mokslininkai taip nori tirti hidroterminį aktyvumą tokiais mėnesiais kaip Enceladus, nes jie gali būti labiausiai tikėtina vieta rasti nežemišką gyvybę mūsų Saulės sistemoje. Kaip Chinas nurodė NASA pranešime spaudai:
„Submilimetro bangos ilgiai, kurie yra labai aukšto dažnio radijo diapazone, suteikia mums galimybę išmatuoti daugelio skirtingų rūšių molekulių kiekį šaltose dujose. Galime nuskaityti visus pliusus, kad pamatytume, kas išeina iš Enceladus. Vandens garai ir kitos molekulės gali atskleisti tam tikrą vandenyno chemiją ir nukreipti erdvėlaivį į geriausią kelią skristi per pliūpsnius, kad būtų galima tiesiogiai atlikti kitus matavimus. “
Molekulės, tokios kaip vanduo, anglies dioksidas ir kiti elementai, skleidžia specifinius radijo dažnius, kuriems jautrūs submilimetrų spektrometrai. Spektrinės linijos yra labai diskrečios, o jų buvimo intensyvumas gali būti naudojamas jų buvimo kiekybiniam įvertinimui. Kitaip tariant, tokie instrumentai kaip SELFI ne tik galės nustatyti Enceladus vidinio vandenyno cheminę sudėtį, bet ir tų cheminių medžiagų gausą.
Dešimtmečiais spektrometrai buvo naudojami kosminiuose moksluose planuojant planetų, žvaigždžių, kometų ir kitų taikinių cheminę sudėtį. Neseniai mokslininkai bandė išgauti tolimųjų planetų spektrus, kad nustatytų jų atmosferos cheminę sudėtį. Tai labai svarbu ieškant potencialiai tinkamų egzoplanetų, nes visi vandens garai, azotas ir deguonies dujos yra reikalingos gyvybei, kaip mes ją žinome.
Skenavimų atlikimas submilimetro juostoje yra palyginti naujas procesas, nes submilimetrui jautrūs instrumentai yra sudėtingi ir sunkiai sukuriami. Tačiau pasinaudodamas NASA mokslinių tyrimų ir plėtros finansavimu, Chinas ir jo kolegos padidina instrumento jautrumą, naudodamiesi stiprintuvu, kuris padidins signalą iki maždaug 557 GHz. Tai leis SELFI aptikti net nedidelius vandens ir dujų, patenkančių iš Enceladus paviršiaus, pėdsakus.
Kiti patobulinimai yra efektyvesnė energija ir lankstesnė radijo dažnio duomenų apdorojimo sistema, taip pat sudėtingas skaitmeninis RF signalo spektrometras. Pastarajame patobulinime bus naudojama didelės spartos programuojama grandinė, leidžianti RF duomenis paversti skaitmeniniais signalais, kurie gali būti analizuojami, norint išmatuoti dujų kiekį, temperatūrą ir greitį iš Enceladus plunksnos.
Šie patobulinimai leis SELFI tuo pačiu metu aptikti ir išanalizuoti 13 skirtingų rūšių molekulių, apimančių įvairius vandens, metanolio, amoniako, ozono, vandenilio peroksido, sieros dioksido ir natrio chlorido (dar žinomo kaip druska) izotopus. Be Enceladuso, Chinas mano, kad komanda gali pakankamai patobulinti siūlomų būsimų misijų instrumentą. „SELFI yra tikrai nauja“, - sakė jis. „Tai yra vienas iš ambicingiausių kada nors pastatytų submilimetro prietaisų“.
Pavyzdžiui, pastaraisiais metais mokslininkai pastebėjo plunksnos veiklą, kylančią iš Europos paviršiaus. Manoma, kad ir ši veikla yra geoterminio aktyvumo, kurio metu iš Mėnulio vidinio vandenyno į paviršių sklinda šilto vandens srautai, rezultatas. Jau dabar NASA tikisi ištirti šiuos ir Encelade esančius plunksnus, naudodama Džeimso Webbo kosminį teleskopą, kuris bus dislokuojamas 2019 m.
Kita galimybė būtų aprūpinti siūlomą „Europa Clipper“, kuris turėtų būti paleistas nuo 2022 iki 2025 m., Tokiu instrumentu kaip SELFI. Prie šio zondo esančių prietaisų paketo jau reikia spektrometro, tačiau patobulintas submilimetro bangos ir radijo dažnių įtaisas galėtų leisti išsamiau pažvelgti į Europos plunksnas. Šie duomenys savo ruožtu galėtų išspręsti dešimtmečius trukusias diskusijas, ar Europos interjeras yra tinkamas gyvybei palaikyti.
Ateinančiais dešimtmečiais vienas didžiausių kosmoso tyrinėjimo prioritetų yra ištirti Saulės sistemos „vandenynų pasaulius“, ar nėra gyvybės ženklų. Norėdami tai pamatyti, NASA ir kitos kosmoso agentūros stengiasi kurti reikalingas priemones, kad būtų galima išnaikinti visus cheminius ir biologinius rodiklius. Per dešimtmetį, pasisekus, galime tiesiog pastebėti, kad gyvenimas Žemėje yra ne išimtis, o dalis didesnės normos.
