Телескоп Джеймс Уэбб обнаружил шлейф воды, вырывающийся из спутника Сатурна Энцелада
Астрономы с помощью космического телескопа Джеймс Уэбб (JWST) наблюдали шлейф водяного пара длиной около 10 000 км, извергающийся с поверхности спутника Сатурна, Энцелада.
В свете этого открытия ученые получили дополнительные возможности для изучения шлейфа с помощью JWST, а также ключевых химических соединений на поверхности, чтобы лучше понять потенциальную обитаемость этого океанического мира.
Во время 13-летнего изучения системы Сатурна космический аппарат «Кассини» обнаружил, что на Энцеладе есть подповерхностный океан жидкой воды, и проанализировал образцы в виде шлейфов ледяных зерен и водяного пара, вырывающихся в космос из трещин на ледяной поверхности луны.
«Энцелад — один из самых динамичных объектов в Солнечной системе и главная цель человечества в поисках жизни за пределами Земли», — говорит Кристофер Глейн, ведущий специалист по внеземной океанографии. «Спустя годы после того, как космический зонд «Кассини» впервые посмотрел на Энцелад, мы не перестаем удивляться тому, что происходит на этой необычной луне».
В очередной раз наблюдения, сделанные с помощью спектрографа ближнего инфракрасного диапазона Уэбба, дали замечательные результаты.
Чувствительность Уэбба раскрывает новую историю об Энцеладе и о том, как он питает водой всю систему Сатурна и его колец. Когда Энцелад вращается вокруг газового гиганта всего за 33 часа, он извергает воду, оставляя за собой гало, почти похожее на пончик. Шлейф не только огромен, вода растекается по плотному Е-кольцу Сатурна.
Данные JWST показывают, что примерно 30 процентов воды остается в кильватере луны, а остальные 70 процентов улетучиваются, чтобы снабжать остальную часть системы Сатурна.
Вдохновленные невероятными открытиями, полученными в результате первого наблюдения спутника Сатурна Уэббом, ученые будут наблюдать за Энцеладом с помощью JWST и в следующем году (цикл 2).
Чувствительность Уэбба позволила исследователям обнаружить множество линий воды, исходящих из тора вокруг Энцелада и самого шлейфа. Этот одновременный сбор спектров плюма и тора позволил исследователям лучше понять их тесную связь. На этом спектре белые линии — это данные Уэбба, а наиболее подходящие модели выбросов воды наложены разными цветами — фиолетовым для шлейфа, зеленым для центральной области самой луны и красным для окружающего тора. © NASA, ESA, CSA, STScI, Leah Hustak (STScI)
«Мы будем искать конкретные индикаторы обитаемости, такие как органические следы и перекись водорода», — говорит Кристофер Глейн. «Перекись водорода особенно интересна, потому что она может обеспечить гораздо более мощные источники метаболической энергии, чем те, которые мы определили ранее. Кассини не дал нам четкого ответа о наличии таких сильных окислителей на Энцеладе».
Новые наблюдения предоставят наилучшую удаленную возможность для поиска индикаторов обитаемости на поверхности за счет увеличения отношения сигнал/шум до 10 раз по сравнению с первым циклом.
Понимание временной изменчивости выделения шлейфа также важно для плана будущих планетарных научных миссий, нацеленных на шлейф.
«Уэбб может служить мостом между «Кассини» и предлагаемой миссией по поиску жизни «Orbilander», — сказал Кристофер Глейн. «После цикла 2 у нас будет лучшее представление о том, широко ли распространены образцы океана на поверхности Энцелада, а не только около южного полюса. Следующие наблюдения могли бы помочь нам определить, сможет ли Orbilander получить доступ к образцам океана вблизи экватора, что может помочь нам быстрее вернуться на Энцелад».
Orbilander — предполагаемая флагманская миссия НАСА к спутнику Сатурна Энцеладу. Orbilander должен провести полтора года на орбите Энцелада и отобрать пробы его водяных шлейфов, уходящих в космос, прежде чем приземлиться на поверхность для двухлетней миссии по изучению материалов в поисках признаков жизни.
Миссия с ориентировочной стоимостью 4,9 миллиарда долларов может быть запущена в конце 2030-х годов с помощью SLS или Falcon Heavy с приземлением в начале 2050-х годов. Она была предложена в Планетарном научном десятилетнем обзоре 2023–2032 годов как третья по приоритету флагманская миссия, после миссии к Урану и Программы возврата образцов с Марса.