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International Edition Winners 2010: Portugal

International Edition Winners 2010: Portugal



Inês Azevedo da Costa
Rhea
Rhea
Inês Azevedo da Costa

15 years old
Teacher Advisor: _____________

Chaves



"Saturn is a planet known since ancient times, but its ring system and its moons were only found after the invention of the telescope.

Presently, space exploration is based on space telescopes or probes like Cassini, which is being used to study Saturn. Of the three targets suggested for its cameras, I've chosen target 1: a close-up of Rhea.

Rhea is Saturn's second largest moon and its biggest middle-sized frozen satellite. It has no atmosphere, but its density (1.233g/cm3) suggests it is made up of 25 percent rock and 75 percent water ice, making it a target for the search for life.

A meteorite transporting organic molecules might have collided with Rhea in its first stages. Those molecules might have originated prokaryotic cells through chemical reactions triggered by ultraviolet radiation and, as Rhea was them made of liquid water, those cells might have survived in an aquatic medium.

Eventually, the temperature dropped and the satellite froze, which might have caused the death of those organisms. Some of them might have fossilized due to the cold and anaerobic environment, which means ice cores shoud be analyzed in search of fossiles. There may also be pockets of liquid water where those organisms could have survived, an idea supported by the discovery of a new species of crustaceous under a 183 meter thick ice cover in Antarctida, in March 2010.

Rhea may also be the only moon in the Solar System to have a ring system. The most logic explanation for the missing electrons in Saturn's magnetosphere found in both sides of the moon by Cassini is the capture of those electrons by solid material forming rings around Rhea's equatorial plan. Reinforcing this theory, a range of spots visible in UV light spreads across three fourths of the moon's equatorial circumference.

There are no direct observations of those rings, and in August 2010 their existence was announced improbable. We still need to explain the missing electrons, and it is important to determine what causes those perturbations. If indeed there are rings, we should study what caused their formation and what they are made of.

Rhea has also a series of fractures which are brighter than the surrounding terrain, because dark material falls from its walls, exposing fresh ice. This geological formations should be studied to investigate their origin and if Rhea still has tectonic activity.

There is also the option of setting a base at Rhea, because it apparently has not much tectonic activity (there would be no risk for buildings) and its high contents in water would make the settlers' survival easier.

For all this, I would ask to point the cameras at Rhea and to concentrate more in moons other than Titan and Enceladus (which, contrary to Rhea, of which there are only two close-up pictures, have been visited by Cassini several times), because each of them has its peculiar features and each of them helps us understand how the Solar System was formed."


(original Portuguese version)

Saturno È um planeta conhecido desde a antiguidade, mas o seu sistema de anÈis e as suas luas sÛ foram descobertos depois da invenÁ„o do telescÛpio.

Hoje em dia, utilizam-se telescÛpios espaciais ou sondas para a exploraÁ„o do espaÁo, ‡ semelhanÁa da sonda Cassini que est· a ser usada para estudar Saturno. Dos trÍs alvos que me propuseram para as suas c‚maras escolhi o alvo 1: um grande plano de Reia.

Reia È a segunda maior lua de Saturno e o seu maior satÈlite gelado de tamanho mÈdio. N„o tem atmosfera, mas a sua densidade (1,233g/cm3) indica que È constituÌda por 25 por cento de rocha e 75% de gelo de ·gua, sendo um alvo para a pesquisa de vida.

Um meteorito transportando molÈculas org‚nicas poderia ter colidido com Reia nos seus primÛrdios. Essas molÈculas poderiam ter originado cÈlulas procariÛticas atravÈs de reacÁ?es quÌmicas provocadas pelos raios UV e, como Reia era constituÌda por ·gua lÌquida, essas teriam sobrevivido em meio aqu·tico.

Posteriormente, a temperatura diminuiu e o satÈlite congelou, o que poderia ter provocado a morte desses organismos. Eventualmente alguns deles fossilizariam devido ao ambiente frio e anaerÛbio, devendo analisar-se testemunhos de gelo para procurar fÛsseis. Poder„o tambÈm existir bolsas de ·gua lÌquida onde os organismos ainda sobrevivem, hipÛtese apoiada pela descoberta de uma nova espÈcie de crust·ceo sob uma camada de gelo com 183m na Ant·rctida, em MarÁo de 2010.

Reia poder· tambÈm ser a ?nica lua do sistema solar a ter um sistema de anÈis. O desaparecimento dos electr?es na magnetosfera de Saturno detectado em ambos os lados da lua por Cassini tem como explicaÁ„o mais lÛgica a absorÁ„o dos electr?es por material sÛlido disposto em anÈis no plano equatorial de Reia. ReforÁando esta teoria, existe um conjunto de manchas visÌveis ‡ luz UV que compreende æ da circunferÍncia equatorial da lua.

N„o existem observaÁ?es directas dos anÈis e em Agosto de 2010 foi anunciado que a sua existÍncia era improv·vel. Ficou por explicar o desaparecimento dos electr?es, sendo importante determinar a origem das perturbaÁ?es. No caso da existÍncia dos anÈis deveriam estudar-se as causas da sua formaÁ„o e a sua constituiÁ„o.

Em Reia existe tambÈm uma sÈrie de fracturas mais brilhantes do que o terreno circundante, pois o material escuro cai das suas paredes expondo o gelo fresco. Estas formaÁ?es geolÛgicas deveriam ser estudadas para averiguar a sua formaÁ„o e se Reia ainda tem actividade tectÛnica.

Existe tambÈm a hipÛtese de se construir uma base em Reia, pois a sua actividade tectÛnica È pouco evidente (n„o haveria risco para as construÁ?es) e o seu alto teor em ·gua facilitaria a sobrevivÍncia dos seus colonos.

Por tudo isto, peÁo que apontem as c‚maras para Reia e que se concentrem mais noutras luas que n„o Tit„ ou EncÈlado (que, ao contr·rio de Reia, onde sÛ se fizeram dois grandes planos, j· foram visitadas por Cassini muitas vezes), pois cada uma delas tem as suas particularidades e cada uma delas nos ajuda a compreender a formaÁ„o do sistema solar.