Дослідники за допомогою космічного телескопа Джеймса Вебба NASA виявили шлейф водяної пари від супутника Сатурна Енцелад, що охоплює понад 6000 миль – це майже відстань від Лос-Анджелеса, штат Каліфорнія, до Буенос-Айреса, Аргентина. Це не тільки перший випадок, коли викид води спостерігали на такій великій відстані, але Вебб також вперше дає вченим безпосередній погляд на те, як цей викид живить водопостачання для всієї системи Сатурна та його кільця.
Енцелад, океанський світ розміром приблизно на чотири відсотки Землі, лише 313 миль у поперечнику, є однією з найцікавіших наукових цілей у нашій Сонячній системі в пошуках життя за межами Землі. Між крижаною зовнішньою корою Місяця та його скелястим ядром затиснутий глобальний резервуар солоної води. Гейзероподібні вулкани викидають струмені частинок льоду, водяної пари та органічних хімікатів із щілин на поверхні Місяця, які неофіційно називають «тигровими смугами».
Раніше обсерваторії наносили на карту струмені за сотні миль від поверхні Місяця, але виняткова чутливість Вебба відкриває нову історію.
На цьому зображенні космічний телескоп НАСА імені Джеймса Вебба показує шлейф водяної пари, що вилітає з південного полюса супутника Сатурна Енцелада, витягнувшись у 20 разів більше самого місяця. Вставка, зображення з орбітального апарату Cassini, підкреслює, наскільки маленьким Енцелад виглядає на зображенні Вебба порівняно з водним шлейфом.Авторство: NASA, ESA, CSA, STScI та Г. Вільянуева (Центр космічних польотів імені Годдарда NASA). Обробка зображень: A. Pagan (STScI).
«Переглядаючи дані, я спочатку подумав, що помиляюся. Це було просто шокуюче виявити водяний шлейф більш ніж у 20 разів більший за розмір Місяця», – сказав провідний автор Джеронімо Вільянуева з Центру космічних польотів імені Годдарда NASA в Грінбелті, штат Меріленд. «Водяний шлейф простягається далеко за межі області викиду на південному полюсі».
Довжина шлейфу була не єдиною характеристикою, яка зацікавила дослідників. Швидкість витікання водяної пари, приблизно 79 галонів на секунду, також особливо вражаюча. З такою швидкістю ви можете наповнити басейн олімпійських розмірів всього за пару годин. Для порівняння, це за допомогою садового шланга на Землі займе більше 2 тижнів.
Орбітальний апарат «Кассіні» понад десять років досліджував систему Сатурна, і не лише вперше зробив зображення шлейфів Енцелада, але й пролетів прямо крізь них і спробував з чого вони складаються. У той час як положення Кассіні в системі Сатурна дало безцінне уявлення про цей далекий супутник, унікальний вид Вебба з точки Лагранжа Сонце-Земля 2 за один мільйон миль від Землі разом із надзвичайною чутливістю його інтегрального польового блоку на борту NIRSpec (спектрограф ближнього інфрачервоного діапазону). ) Інструмент пропонує новий контекст.
«Оберт Енцелада навколо Сатурна відносно швидкий, всього 33 години. Обертаючись навколо Сатурна, Місяць і його струмені в основному викидають воду, залишаючи за собою ореол, майже схожий на пончик», — сказав Вільянуева. «За спостереженнями Вебба не тільки шлейф був величезним, але й просто вода була абсолютно скрізь».
Цей нечіткий пончик води, який з’явився «повсюди», описаний як тор, розташований поруч із зовнішнім і найширшим кільцем Сатурна – щільним «E-кільцем». Спостереження Вебба прямо демонструють, як потоки водяної пари Місяця живлять тор. Аналізуючи дані Вебба, астрономи визначили, що приблизно 30 відсотків води залишається в цьому торі, а інші 70 відсотків витікають, щоб забезпечити решту системи води Сатурна.
У найближчі роки Вебб буде служити основним інструментом спостереження за океанським супутником Енцеладом, а відкриття Вебба допоможуть інформувати майбутні супутникові місії Сонячної системи, які досліджуватимуть глибину океану під поверхнею, товщину льодової кірки тощо.
На цьому зображенні інструменти космічного телескопа Джеймса Вебба NASA розкривають деталі того, як один із супутників Сатурна живить водою всю систему планети з кільцями. Нові зображення NIRSpec (спектрограф ближнього інфрачервоного діапазону) Вебба показали шлейф водяної пари, що виривається з південного полюса Енцелада, розмір якого більш ніж у 20 разів перевищує сам Місяць. Integral Field Unit (IFU) на борту NIRSpec також надав інформацію про те, як вода з Енцелада живить решту навколишнього середовища.Авторство: NASA, ESA, CSA, STScI, Лія Хустак (STScI)
«Зараз Вебб надає унікальний спосіб прямого вимірювання еволюції та зміни води в величезному шлейфі Енцелада, і, як ми бачимо тут, ми навіть зробимо нові відкриття та дізнаємося більше про склад глибинного океану», — додав він. співавтор Стефані Мілам з NASA Goddard. «Завдяки охопленню довжини хвилі та чутливості Вебба, а також тому, що ми навчилися з попередніх місій, перед нами є абсолютно нове вікно можливостей».
Спостереження Вебба за Енцеладом були завершені в рамках програми гарантованого часу спостереження (GTO) 1250. Початкова мета цієї програми — продемонструвати можливості Webb у певній галузі науки та підготувати основу для майбутніх досліджень.
«Ця програма була, по суті, доказом концепції після багатьох років розробки обсерваторії, і це просто захоплююче те, що вся ця наука вже виникла в результаті досить короткого часу спостережень», — сказала Хайді Хаммел з Асоціації дослідницьких університетів у Астрономія, міждисциплінарний вчений Webb і керівник програми GTO.
Космічний телескоп Джеймса Вебба є головною у світі обсерваторією космічної науки. Вебб розгадає таємниці в нашій Сонячній системі, загляне в далекі світи навколо інших зірок і дослідить таємничі структури та походження нашого Всесвіту та наше місце в ньому. Webb — це міжнародна програма, яку очолює NASA разом зі своїми партнерами ESA (Європейське космічне агентство) і CSA (Канадське космічне агентство).