Leta 2005 nam je Nasino vesoljsko plovilo Cassini omogočilo neverjeten pogled na Enceladusa, ki je izrisal vodnjake vodne pare in led. Zdaj je Enceladus v središču pozornosti kot edina luna v Osončju, za katero je znano, da pomembno prispeva k kemiji matičnega planeta.
V začetku tega leta je ESA sporočil, da je vesoljski observatorij Herschel opazoval velik torek vodne pare okoli Saturna, ki očitno izvira iz Enceladusa. Preteče se približno 600.000 kilometrov in teče približno 60.000 kilometrov globoko, vendar se zdi, da deluje bolj kot njegova velikost ... dodajanje vode v Saturnovo zgornjo atmosfero. Ker pare ni mogoče zaznati pri vidnih valovnih dolžinah, je to opazovanje postalo razodetje za Herschelov obseg.
"Herschel ponuja dramatične nove informacije o vsem, od planetov našega lastnega osončja do galaksij, ki so oddaljene milijarde svetlobnih let," je dejal Paul Goldsmith, znanstvenik projekta NASA Herschel iz Nasinega laboratorija za reaktivni pogon v Pasadeni, Kalifornija.
Medtem ko je Herschelova infrardeča opazovanja nova, indikacija uparjalnega tora okoli Saturna ni. Nasini misiji Voyager in Hubble sta v preteklosti astronomom dajali namige. Leta 1997 je Infrardeči vesoljski observatorij Evropske vesoljske agencije navajal vodo v Saturnovi atmosferi, dve leti pozneje pa jo je Nasin podmilimeterski satelit za astronomijo valov ponovno potrdil. Toda ta potrditev je dodala le sestavljanko. Voda, ki je bila najdena v spodnjem oblaku Saturna, se ni mogla dvigniti mimo hladnejše, zgornje palube… Torej od kod prihaja voda? Odgovor je nastal v obliki Herschelovih opazovanj in nekaj zelo prefinjenega računalniškega modeliranja.
"Neverjetno je, da je bil model, ki je ena ponovitev v dolgi vrsti oblačnih modelov, izdelan brez poznavanja opazovanja." pravi Tim Cassidy, nedavni podoktorski raziskovalec pri JPL, ki je zdaj v laboratoriju za atmosfero in vesoljsko fiziko Univerze v Koloradu, Boulder. »Tisti od nas v tej majhni skupnosti modeliranja so uporabljali podatke iz Cassinija, Voyagerja in teleskopa Hubble, skupaj z uveljavljeno fiziko. Nismo pričakovali tako podrobnih "slik" torusa in ujemanje med modelom in podatki je bilo čudovito presenečenje. "
S pomočjo teh simulacij so raziskovalci domnevali, da je bila večina vode v torusu preprosto izgubljena v vesolju, nekaj pa jo gravitacija potegne nazaj, da doda material v Saturnove prstane. Vendar je najbolj zanimivih 3-5%, ki so se vrnili v Saturnovo atmosfero. Koliko vodne pare je tam? Zahvaljujoč združevanju informacij Herschela in instrumenta ultravijoličnega slikovnega spektrografa (UVIS) na krovu vesoljskega plovila Cassini smo izvedeli, da iz Enceladusa vsako minuto odvrže približno 12.000 kilogramov. Si lahko predstavljate, koliko bi se to povečalo v obdobju enega leta… ali več ?!
"S Herschelovimi meritvami tora iz let 2009 in 2010 in našim modelom v oblaku smo lahko izračunali izvorno stopnjo vodne pare, ki prihaja iz Enceladusa," je dejala Cassidy. "Zelo se strinja z ugotovitvijo UVIS, ki je uporabila popolnoma drugačno metodo."
"Lahko vidimo, da voda zapusti Enceladus in lahko zaznamo končni izdelek - atomski kisik - v sistemu Saturna," je povedala članica znanstvene skupine Cassini UVIS Candy Hansen iz Instituta za planetarne znanosti Tucson, Ariz. "Zelo je lepo s Herschelom slediti kam gre vmes. "
Majhen odstotek sestavlja nekaj velikih številk, molekule vode iz torusa pa močno vplivajo na Saturnovo ozračje s prispevanjem vodika in kisika.
"Ko se voda zadržuje v torusu, so podvrženi postopkom, ki disociirajo molekule vode," je dejal Hansen, "najprej na vodik in hidroksid, nato pa se hidroksid disociira na vodik in atomski kisik." Ta kisik se razprši po sistemu Saturna. "Cassini je odkril atomski kisik na svojem pristopu k Saturnu, preden je vstopil v orbito. Takrat še nihče ni vedel, od kod prihaja. Zdaj to počnemo. "
Zelo nekaj dni mine, da se ne naučimo nekaj novega o Osončju in njegovem notranjem delovanju. Zahvaljujoč opazovanjem, kot jih je opravil vesoljski observatorij Herschel, in misijami, kot je Cassini-Huygens, lahko še bolj razumemo dinamiko lepote ... in kako majhen igralec lahko igra glavno vlogo.
"Globok učinek, ki ga ima ta majhna luna Enceladus na Saturn in njegovo okolje je presenetljivo," je dejal Hansen.
Izvorni vir zgodbe: JPL News Release.
