Teleskop Webba znalazł wznoszący się pióropusz wody sączący się z jednego z księżyców Saturna

Dwóch naukowców z Southwest Research Institute było częścią zespołu Kosmicznego Teleskopu Jamesa Webba (JWST), który obserwował wysoki pióropusz pary wodnej o średnicy ponad 6000 mil – w przybliżeniu odległość od Stanów Zjednoczonych do Japonii – wypluwający z powierzchni księżyca Saturna, Enceladusa . W świetle odkrycia pierwszego cyklu JWST przez NASA, dr Christopher Glenn z SwRI otrzymał również zadanie drugiego cyklu, aby zbadać pióropusz oraz kluczowe związki chemiczne na powierzchni, aby lepiej zrozumieć potencjalną możliwość zamieszkania w tym oceanicznym świecie.

Podczas 13-letnich badań systemu Saturn, sonda Cassini odkryła, że ​​Enceladus ma podpowierzchniowy ocean ciekłej wody, a Cassini przeanalizowała próbki jako pióropusze ziaren lodu i emisję pary wodnej w kosmos z pęknięć w lodowej powierzchni księżyca.

„Enceladus jest jednym z najbardziej dynamicznych ciał w Układzie Słonecznym i jest kluczowym celem poszukiwań życia poza Ziemią przez ludzkość” – powiedział Glenn, wiodący ekspert w dziedzinie oceanografii pozaziemskiej. Jest współautorem artykułu zaakceptowanego niedawno przez Nature Astronomy. „W latach, odkąd sonda Cassini NASA po raz pierwszy spojrzała na Enceladusa, nigdy nie przestajemy być zdumieni tym, co dzieje się na tym niezwykłym księżycu”.

Ponownie, najnowsze obserwacje wykonane za pomocą spektrometru bliskiej podczerwieni Webba przyniosły niezwykłe wyniki.

„Kiedy patrzyłem na dane, na początku myślałem, że muszę się mylić, mapowanie pióropusza o średnicy ponad 20 razy większej niż średnica Księżyca było dość okropne” – powiedział Geronimo Villanueva z Centrum Lotów Kosmicznych Goddard NASA. i główny autor ostatniego artykułu. „Kolumna rozciąga się dalej, niż kiedykolwiek sobie wyobrażaliśmy”.

Wrażliwość Webba ujawnia nową historię o Enceladusie i sposobie, w jaki zasila on zaopatrzenie w wodę całego systemu i pierścieni Saturna. Gdy Enceladus okrąża gazowego giganta w zaledwie 33 godziny, księżyc wypluwa wodę, pozostawiając po sobie aureolę, prawie jak pączek. Pióropusz jest nie tylko ogromny, ale woda rozprzestrzenia się przez gęsty pierścień elektronowy Saturna. Dane JWST wskazują, że około 30 procent wody pozostaje w śladzie księżyca, podczas gdy pozostałe 70 procent ucieka, by zaopatrywać resztę systemu Saturna.

„Obserwacje Webba po raz pierwszy pokazują wizualnie, jak pióropusze pary wodnej na Księżycu odgrywają rolę w tworzeniu torusa” – powiedziała dr Silvia Protopaba z SwRI, ekspertka w analizie składu lodowych ciał na Słońcu. System, który był również w zespole pierwszej sesji. „To niesamowite świadectwo niezwykłych możliwości Webba. Jestem zachwycony, że mogę być częścią zespołu Cycle 2, gdy rozpoczynamy nasze poszukiwania nowych oznak życia i aktywności pióropuszy na Enceladusie”.

Zachęcony niesamowitymi wynikami pierwszego spojrzenia Webba na Enceladusa, Glenn kieruje tym samym zespołem, który w przyszłym roku ponownie będzie obserwował Enceladusa za pomocą JWST.

„Będziemy szukać konkretnych wskaźników przydatności do zamieszkania, takich jak sygnatury organiczne i nadtlenek wodoru” – powiedział Glenn. „Nadtlenek wodoru jest szczególnie interesujący, ponieważ może zapewnić wydajniejsze źródła energii metabolicznej niż wcześniej zidentyfikowaliśmy. Cassini nie dał nam jasnej odpowiedzi na temat dostępności tak silnych utleniaczy na Enceladusie”.

Nowe obserwacje zapewnią najlepszą odległą okazję do poszukiwania wskaźników możliwości zamieszkania na powierzchni, zwiększając stosunek sygnału do szumu nawet 10-krotnie w porównaniu z pierwszym cyklem. Zrozumienie czasowej zmienności uwalniania gazów spalinowych jest również ważne dla planowania przyszłych planetarnych misji naukowych ukierunkowanych na pióropusz.

„Webb może służyć jako pomost między Cassini a proponowaną misją polowania na życie, Orblander” – powiedział Glenn. „Po drugim cyklu będziemy mieli lepszy obraz tego, czy próbki oceanu są szeroko rozmieszczone na powierzchni Enceladusa, a nie bezpośrednio w pobliżu bieguna południowego. Poniższe obserwacje mogą pomóc nam określić, czy Orbilander może uzyskać dostęp do próbek oceanu w pobliżu równika, Co może pomóc nam szybciej wrócić na Enceladusa.

Ustalenia zespołu zostały przyjęte do publikacji 17 maja 2023 r. w czasopiśmie im astronomia naturalnaPDF jest dostępny przed drukowaniem.