Met pijn in het hart nemen we in september afscheid van een ruimtesonde die ons beeld van Saturnus en zijn manen voorgoed veranderd heeft.

In oktober 1997 wordt ruimtesonde Cassini vanaf Cape Canaveral gelanceerd. Na een scheervlucht langs Venus, de aarde en Jupiter arriveert de sonde zeven jaar later – in 2004 – bij zijn eindbestemming: Saturnus. Inmiddels zijn we dertien jaar verder en cirkelt Cassini nog altijd rond de gasreus heen. Maar niet lang meer. Na een missie van bijna 20 jaar begint de brandstof van Cassini op te raken. En daarom krijgt deze in september opdracht om zich in de atmosfeer van Saturnus te boren. Een duik die de sonde al na korte tijd fataal zal worden. Met de snoekduik in de turbulente atmosfeer van Saturnus komt een einde aan een lange ruimtemissie die gekenmerkt wordt door grootse ontdekkingen. De tien belangrijkste hebben we voor je op een rij gezet.

De lovehandle van Iapetus
Cassini heeft zich eigenlijk nog maar net in een baan rond Saturnus genesteld als deze tijdens een scheervlucht langs Saturnus’ maan Iapetus op een verrassing stuit. Ter hoogte van de evenaar blijkt de maan een flinke bergkam te bezitten. De richel is zo’n 20 kilometer breed en dertien kilometer hoog. Vervolgonderzoek wijst uit dat het gebergte (letterlijk!) uit de lucht is komen zetten. Waarschijnlijk is Iapetus in het verleden in botsing gekomen met een ander object waarbij een ring van puin rond de maan is ontstaan. En dat puin is uiteindelijk weer naar beneden komen zetten.

De bergrug op de evenaar van Iapetus. Afbeelding: NASA.

Huygens
In 2005 slingert Cassini de Huygens-lander richting het oppervlak van Titan. En met succes: de lander overleeft de reis door de dikke atmosfeer en landt heelhuids op het oppervlak. Voor het eerst kunnen we dat oppervlak – dat anders schuilgaat onder de dikke, nevelige atmosfeer van Titan, van heel dichtbij bekijken. Het levert spectaculaire beelden op. Zo’n 72 minuten nadat Huygens op Titan is geland geeft deze de geest: de batterij is leeg.

Er is vloeibaar water op Enceladus!
Een paar jaar na aankomst bij Saturnus doet Cassini misschien wel de belangrijkste ontdekking uit zijn carrière. De sonde fotografeert geisers op het oppervlak van Saturnus’ maan Enceladus. En het lijkt erop dat deze geisers vloeibaar water in de lucht spuiten. Wetenschappers zijn door het dolle heen. Want waar vloeibaar water is, is wellicht leven. Inmiddels weten we dat het water dat de geisers uitspugen afkomstig is uit een wereldwijde oceaan die onder de ijskorst van Enceladus schuilgaat. Of er in die oceaan daadwerkelijk leven te vinden is, is nog altijd onduidelijk. Maar hoe meer onderzoek er naar de maan gedaan wordt, hoe aannemelijker het lijkt te worden dat het een vrij prettige plek is voor aliens. Enkele weken geleden verscheen bijvoorbeeld nog een onderzoek dat aantoont dat Enceladus hydrothermale bronnen bezit die de ondergrondse oceaan verrijken met een potentiële energiebron voor leven.

De geisers op Enceladus. Afbeelding: NASA.

Titan heeft meren!
En een paar maanden later doet Cassini weer een grootse ontdekking. Op Saturnus’ maan Titan treft de ruimtesonde verschillende meren aan. Sommige zijn slechts 1 kilometer breed. Anderen meten wel 30 kilometer. In de meren vinden we geen water, maar vloeibaar methaan en ethaan. Naast meren heeft Titan trouwens ook heel aardige bergen: de hoogste blijken meer dan 3300 meter hoog te zijn. En de maan heeft diepe valleien die gevuld zijn met vloeibaar methaan.

Meren op de noordpool van Titan. Afbeelding: NASA.

En nog een maan..en nog één..en nog één
Herhaaldelijk ontdekt Cassini tijdens zijn reisjes in de omgeving van Saturnus nieuwe manen. Methone en Pallene bijvoorbeeld. Maar ook de in Saturnus’ G-ring verstopte maan Aegaeon. Het laatstgenoemde hemellichaam is – met een gemiddelde straal van zo’n 300 meter – de kleinste maan die Saturnus rijk is.

De dunne en nauwelijks zichtbare ringen die Cassini enkele jaren na aankomst bij Saturnus ontdekte. Afbeelding: NASA / JPL / Space Science Institute.

Saturnus heeft meer ringen dan gedacht
Naast manen heeft Cassini ook enkele nieuw ringen ontdekt rond Saturnus. De sonde spotte de ringen toen deze in de schaduw van Saturnus verbleef en de ringen in tegenlicht kon bestuderen. De ene ring is zo’n 2500 kilometer breed en bevindt zich tussen de E- en G-ring, in de baan van Pallene. De andere bevindt zich tussen de heldere hoofdringen en de G-ring, is zo’n 5000 kilometer breed en bevindt zich in de baan van de manen Janus en Epimetheus. Aangenomen wordt dat de ringen bestaan uit deeltjes die tijdens inslagen van het oppervlak van Janus, Epimetheus en Pallene zijn weggeslingerd. Dat die deeltjes zo’n mooie ring vormen, verbaast onderzoekers.

Storm verslikt zich..in zichzelf
In 2010 en 2011 zien onderzoekers – via de ogen van Cassini – iets heel bijzonders gebeuren op Saturnus. In december 2010 ziet een enorme storm het levenslicht op de gasreus. Kort nadat de storm ontstaan is en richting het westen begint te bewegen, creëert deze een tegen de klok indraaiende vortex. De vortex beweegt veel langzamer dan de storm, waardoor een langgerekte monsterstorm ontstaat. Die storm wordt groter en groter en in het voorjaar van 2011 heeft deze zich – op 33 graden breedte – bijna helemaal rond Saturnus gewikkeld. In juni 2011 is het dan echt zover: de snel bewegende kop van de storm stuit op zijn veel trager bewegende staart. En daarop valt de storm stil. Het is voor het eerst dat onderzoekers er getuige van zijn dat een storm zichzelf op zo’n manier ‘consumeert’. “Zelfs de reusachtige stormen op Jupiter consumeren zichzelf niet zo, wat maar weer eens laat zien dat de natuur heel wat indrukwekkende variaties kent en ons keer op keer kan verrassen,” stelt onderzoeker Andrew Ingersoll daar in 2013 over.

De enorme storm op het noordelijk halfrond van Saturnus. Foto: NASA / JPL-Caltech / Space Science Institute.

Dione en Rhea hebben een atmosfeer
In 2010 ontdekt Cassini dat maan Rhea een dunne atmosfeer heeft. De atmosfeer bevat zuurstof en koolstofdioxide. En een paar jaar later blijkt ook maan Dione een zuurstof bevattende atmosfeer te hebben. Ook Dione’s atmosfeer is maar dunnetjes. Maar het maakt de ontdekking niet minder interessant. “We weten nu dat Dione, net als de ringen van Saturnus en de maan Rhea een bron van zuurstofmoleculen is,” stelde onderzoeker Robert Tokar in 2012. “Het laat zien dat moleculaire zuurstof best veel voorkomt in het Saturnussysteem en versterkt het idee dat het kan voortkomen uit een proces waarin leven geen rol speelt.”

Een prachtige foto van Saturnus en enkele van zijn manen. Op de voorgrond zien we Rhea (1528 kilometer groot). Rechtsachter pronkt Enceladus (504 kilometer groot) en links achter Dione (1123 kilometer groot). Afbeelding: NASA / JPL / Space Science Institute.

Magische eilanden
Toch weer even terug naar Titan. Want daar ontdekt Cassini in 2014 iets heel bijzonders: magische eilanden. In Ligeia Mare – één van de grotere meren die Titan rijk is – ziet Cassini een 260 vierkante kilometer grote vlek verschijnen en weer verdwijnen. Tot op de dag van vandaag is onduidelijk wat het precies is geweest. Golven? Drijvende vaste stoffen? Of bubbels misschien?

Een magisch eiland. Afbeelding: NASA / JPL-Caltech / ASI / Cornell.

Bergen op de ringen van Saturnus
Wie denkt dat de ringen van Saturnus plat zijn, heeft het mis. Cassini onthulde dat de ringen ook verticale structuren kennen. Op de foto hieronder zie je ze aan de rand van de B-ring. Ze torenen tot wel 2,5 kilometer boven het ringvlak uit. De structuren ontstaan mogelijk door toedoen van kleine maantjes (tot 1 kilometer groot) die het ringmateriaal omhoog dwingen.

Foto: NASA / JPL / SSI.

Het is zomaar een greep uit het veelbewogen werkzame leven van Cassini. En stiekem hopen we natuurlijk dat daar de komende maanden nog wat hoogtepuntjes bij komen. Dat zou niet heel verwonderlijk zijn, want de sonde duikt momenteel herhaaldelijk in het gat tussen Saturnus en de ringen. En dat is onontgonnen gebied en levert hoogstwaarschijnlijk behalve spectaculaire beelden ook spectaculaire inzichten over Saturnus en zijn ringen en manen op.