RW Space

С тех пор как почти 20 лет назад космический аппарат «Кассини» обнаружил шлейфы водяного пара, извергающиеся из гейзеров на Энцеладе, покрытый льдом океан луны Сатурна стал горячей темой.

Джеймс Космический телескоп Уэбба зафиксировал самый большой шлейф. Удивительно чувствительный глаз телескопа зафиксировал извержение водяного пара, пробивающее по меньшей мере 10 000 километров (более 6 000 миль) в космос. Это примерно в 20 раз больше самого Энцелада, и это дало ученым беспрецедентную возможность взглянуть на то, как гейзеры луны поставляют материал для ледяных колец Сатурна.

«Когда мне было Глядя на данные, сначала я подумал, что должен ошибаться, это было так шокирующе, что я нанес на карту шлейф, более чем в 20 раз превышающий диаметр Луны», — говорит планетолог Джеронимо Вильянуэва из Центр космических полетов имени Годдарда НАСА.

«Шлейф простирается далеко за пределы того, что мы могли себе представить».

Гейзеры, обнаруженные Кассини в 2005 году, изменили все, что мы думали о холодной Луне: они были доказательством того, что Энцелад не был твердым, замерзшим шаром, как считалось ранее, что под его оболочкой из толстого льда скрывается глобальный жидкий океан, удерживаемый в жидком состоянии благодаря тепло, создаваемое постоянным двухтактным гравитационным взаимодействием с Сатурном.

И там, где есть жидкая вода, может быть жизнь.

Это все еще открытый вопрос после прохождения километров льда в чужом мире искать то, что может быть не более чем микробами, не совсем просто. Но Энцелад интересен и по другим причинам, не последней из которых является его вклад в систему колец Сатурна.

В 2011 году ученые с помощью инфракрасной обсерватории Гершеля обнаружили, что Энцелад не просто активно извергает воду случайным образом. в космос. Его гейзеры образуют диффузное и нечеткое кольцо в форме пончика или тор из микроскопических замороженных частиц, в основном водяного льда, с некоторыми следами силикатов, углекислого газа и аммиака. Его центр находится в том же месте, что и кольцо Сатурна E, второе внешнее из колец Сатурна, и орбита Энцелада.

«Орбита Энцелад вокруг Сатурна относительно быстр, всего за 33 часа. Когда он вращается вокруг Сатурна, луна и ее струи в основном выплевывают воду, оставляя за собой ореол, почти похожий на пончик, — объясняет Вильянуэва. — В наблюдениях Уэбба не только шлейф огромный, но вода была просто везде».

Водяной пар трудно найти в космосе, потому что он имеет тенденцию быть прозрачным на большинстве длин волн. Однако в инфракрасном диапазоне водяной пар флуоресцирует, и вот почему инфракрасная обсерватория Herschel смогла обнаружить тор в 2011 году. JWST — это инфракрасный телескоп, который значительно мощнее, чем Herschel.

В ноябре 2022 года JWST собрал данные об Энцеладе всего за 4,5 минуты. было достаточно, чтобы заснять самый большой шлейф, который кто-либо когда-либо видел, извергающийся из луны, что дает прямое доказательство того, как шлейфы входят в тор.

На основе этих данных команда смогла определить скорость выброса шлейфа. Во время наблюдений Энцелад извергал водяной пар со скоростью 300 литров (79 галлонов) в секунду. Это примерно на две ванны воды. Представьте себе давление воды, необходимое для того, чтобы наполнить вашу ванну за полсекунды. После этого у вас, вероятно, не было бы ванны.

Исследователи также подсчитали, что примерно 30 процентов водяного пара останется в торе. Оставшиеся 70 процентов обеспечивают остальную часть системы Сатурна, включая ледяные кольца и верхние слои атмосферы Сатурна.

К сожалению, кажется, что шлейфы, вероятно, слишком рассеяны, чтобы обнаружить возможные молекулярные признаки жизни, которые, как надеялись ученые, могут быть обнаружены. собирают, пролетая через них. Но это помогает сузить круг вопросов, где и как искать биомолекулы, когда астробиологические миссии достигают ледяной луны.

А на поверхности Энцелада команда обнаружила нечто, что могло быть цианистым соединением. Хотя цианид ядовит, он мог сыграть ключевую роль в возникновении жизни на Земле, а если он есть на поверхности Энцелада, то его присутствие было бы весьма интригующим.

В ходе второго раунда наблюдений JWST вернется на Энцелад для более детального изучения. Ученые надеются, что это даст больше информации о возможности жизни на Энцеладе. В частности, исследователи будут искать перекись водорода, биомолекулу с широким спектром функций.

«Энцелад — один из самых динамичных объектов в Солнечной системе и главная цель человечества в поисках жизни. за пределами Земли», — говорит геохимик Кристофер Гляйн из Юго-Западного исследовательского института.

«С тех пор, как космический корабль НАСА «Кассини» впервые посмотрел на Энцелад, мы не перестаем удивляться тому, что, как мы обнаруживаем, происходит на этой необычной луне. .»

Исследование было принято в Nature Astronomy, а препринт доступен на веб-сайте НАСА.