V roce 2005 nám kosmická sonda Cassini od společnosti NASA poskytla neuvěřitelný pohled na Encelada, který vytékal fontány vodní páry a ledu. Nyní je Enceladus opět v centru pozornosti jako jediný měsíc ve Sluneční soustavě, o kterém je známo, že významně přispívá k chemii mateřské planety.
Začátkem tohoto roku ESA oznámila, že její observatoř Herschel Space Observatory pozorovala kolem Saturn obrovský proud vodní páry, který zřejmě pocházel z Enceladusu. To zabírá přibližně 600 000 kilometrů napříč a běží asi 60 000 kilometrů hluboko, ale více, než je jeho velikost, se zdá, že to dělá… přidávání vody do Saturnovy horní atmosféry. Protože pára není detekovatelná na viditelných vlnových délkách, toto pozorování přišlo jako zjevení pro Herschelův rozsah.
"Herschel poskytuje dramatické nové informace o všem, od planet v naší vlastní sluneční soustavě až po galaxie miliardy světelných let daleko," řekl Paul Goldsmith, projektový vědec NASA Herschel z NASA Jet Propulsion Laboratory, Pasadena, Kalifornie.
Zatímco infračervené pozorování Herschel je nové, indikace parního torusu kolem Saturn není. Mise NASA Voyager a Hubble daly astronomům stopy v minulosti. V roce 1997 citovala Evropská kosmická agentura pro sledování kosmických paprsků v saturnově atmosféře vodu ao dva roky později ji potvrdil Submillimeter Wave Astronomy Satellite od NASA. Ale toto potvrzení pouze přidalo puzzle. Voda nalezená v Saturnových nižších úrovních oblačnosti nemohla vystoupit kolem chladnějšího horního podlaží ... Takže odkud voda pocházela? Odpověď přišla ve formě Herschelových pozorování a některých velmi chytrých počítačových modelů.
"Je úžasné, že model, který je jednou iterací v dlouhé řadě cloudových modelů, byl postaven bez znalosti pozorování." říká Tim Cassidy, nedávný postdoktorandský výzkumný pracovník v JPL, který je nyní v laboratoři University of Colorado v Atmosférické a kosmické fyzice, Boulder. "Ti z nás v této malé modelovací komunitě používali data z Cassini, Voyageru a Hubbleova dalekohledu společně se zavedenou fyzikou." Neočekávali jsme, že takové podrobné „obrazy“ torusu budou, a shoda mezi modelem a údaji byla úžasným překvapením. “
Prostřednictvím těchto simulací vědci předpokládali, že velká část vody v torusu byla jednoduše ztracena do vesmíru a část je přitahována gravitací, aby přidala materiál k Saturnovým prstenům. Nejzajímavější je však 3-5%, které se dostaly zpět do Saturnovy atmosféry. Kolik vody tam venku je? Díky kombinaci informací z přístroje Herschel a ultrafialového zobrazovacího spektrografu (UVIS) na palubě kosmické lodi Cassini jsme se dozvěděli, že z Enceladu každou minutu vypuzuje asi 12 000 kilogramů. Dokážete si představit, jak moc by to bylo za rok ... nebo více ?!
"Pomocí Herschelova měření torusu z let 2009 a 2010 a našeho cloudového modelu jsme byli schopni vypočítat rychlost zdroje pro vodní páry pocházející z Enceladusu," řekl Cassidy. "Velmi úzce souhlasí s nálezem UVIS, který použil úplně jinou metodu."
"Vidíme vodu opouštějící Enceladus a v Saturnově systému můžeme detekovat konečný produkt - atomový kyslík," řekla členka vědeckého týmu Cassini UVIS Candy Hansen z Planetárního vědeckého ústavu v Tucsonu v Ariz. sledovat, kam to mezitím jde. “
Malé procento se přidává k některým mocným velkým číslům a molekuly vody z torusu ovlivňují Saturnovu atmosféru do velké míry tím, že přispívají vodíkem a kyslíkem.
"Když voda visí v torusu, je předmětem procesů, které disociují molekuly vody," řekl Hansen, "nejprve na vodík a hydroxid, a poté se hydroxid rozpadl na vodík a atomový kyslík." Tento kyslík je rozptýlen prostřednictvím systému Saturn. "Cassini objevila atomový kyslík na svém přístupu k Saturnovi, než vstoupila na oběžnou dráhu." V té době nikdo nevěděl, odkud pochází. Teď to děláme. “
Uplyne jen velmi málo dní, abychom se o Sluneční soustavě a jejích vnitřních funkcích nedozvěděli nic nového. Díky pozorováním, jako jsou pozorování Herschel Space Observatory a misím jako Cassini-Huygens, jsme schopni dále porozumět dynamice krásy ... a tomu, jak může malý hráč nést hlavní roli.
"Hluboký účinek, který má tento malý měsíc Enceladus na Saturn a jeho prostředí, je ohromující," řekl Hansen.
Původní zdroj příběhu: JPL News Release.
