Leta 2005 nam je Nasino vesoljsko plovilo Cassini dalo neverjeten pogled na Enceladus, ki izpihuje fontane vodne pare in ledu. To dejanje ustvari ogromen halo plina, prahu in ledu, ki obdaja ta saturnov satelit in omogoči planet E prstan. Zdaj je Enceladus znova v središču pozornosti kot edina luna v Osončju, za katero je znano, da pomembno prispeva k kemiji svojega matičnega planeta.
V začetku tega leta je ESA objavila, da je njen vesoljski observatorij Herschel opazil ogromen torus vodne pare okoli Saturna, ki očitno izvira iz Enceladusa. Razteza se približno 600.000 kilometrov v premer in poteka približno 60.000 kilometrov globoko, vendar se zdi, da počne več kot njegova velikost ... dodajanje vode v Saturnovo zgornjo atmosfero. Ker hlapov ni mogoče zaznati pri vidnih valovnih dolžinah, je to opazovanje prišlo kot razodetje za Herschelov obseg.
'Herschel zagotavlja dramatične nove informacije o vsem, od planetov v našem lastnem sončnem sistemu do galaksij, oddaljenih milijarde svetlobnih let,' je dejal Paul Goldsmith, znanstvenik NASA Herschel projekta v Nasinem laboratoriju za reaktivni pogon v Pasadeni v Kaliforniji.
Medtem ko je Herschelovo infrardečo opazovanje novo, navedba parnega torusa okoli Saturna ni. Nasini misiji Voyager in Hubble sta v preteklosti dali astronomom namige. Leta 1997 je Infrardeči vesoljski observatorij Evropske vesoljske agencije navedel vodo v Saturnovi atmosferi, dve leti pozneje pa je to ponovno potrdil Nasin astronomski satelit submilimetrskih valov. Toda ta potrditev je le dodala uganko. Voda, ki jo najdemo v spodnjih Saturnovih ravneh oblakov, se ni mogla dvigniti mimo hladnejšega zgornjega krova ... Od kod je torej prihajala voda? Odgovor je prišel v obliki Herschelovih opazovanj in nekaj zelo pronicljivih računalniških modelov.
'Neverjetno je, da je bil model, ki je ena iteracija v dolgi vrsti modelov v oblaku, zgrajen brez poznavanja opazovanja.' pravi Tim Cassidy, nedavni podoktorski raziskovalec na JPL, ki je zdaj v Laboratoriju za atmosfersko in vesoljsko fiziko Univerze v Koloradu, Boulder. »Tisti od nas v tej majhni skupnosti modelov smo 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 temi simulacijami so raziskovalci domnevali, da se je večina vode v torusu preprosto izgubila v vesolju, nekaj pa jo gravitacija potegne nazaj, da bi dodala material Saturnovim obročem. Vendar pa je najbolj zanimivih 3-5%, ki so se vrnili v Saturnovo atmosfero. Koliko vodne pare je tam zunaj? Zahvaljujoč združevanju informacij iz Herschela in instrumenta ultravijoličnega slikovnega spektrografa (UVIS) na krovu vesoljskega plovila Cassini smo izvedeli, da se iz Enceladusa vsako minuto izvrže približno 12.000 kilogramov. Si predstavljate, koliko bi to zneslo v obdobju enega leta ... ali več?!
'S Herschelovimi meritvami torusa iz let 2009 in 2010 in našim modelom oblaka smo lahko izračunali količino vira za vodno paro, ki prihaja iz Enceladusa,' je dejal Cassidy. 'Zelo se ujema z ugotovitvijo UVIS, ki je uporabil popolnoma drugačno metodo.'
'Vidimo lahko, kako voda zapušča Enceladus, in lahko zaznamo končni produkt - atomski kisik - v sistemu Saturn,' je povedala članica znanstvene skupine Cassini UVIS Candy Hansen z Inštituta za planetarne znanosti v Tucsonu, Arizona. 'S Herschelom je zelo lepo da bi medtem spremljali, kam gre.'
Majhen odstotek sešteje v nekaj mogočnih velikih številk, molekule vode iz torusa pa v veliki meri vplivajo na Saturnovo atmosfero tako, da prispevajo vodik in kisik.
'Ko voda visi v torusu, je podvržena procesom, ki ločijo molekule vode,' je dejal Hansen, 'najprej na vodik in hidroksid, nato pa hidroksid disociira na vodik in atomski kisik.' Ta kisik se razprši skozi Saturnov sistem. 'Cassini je odkril atomski kisik pri približevanju Saturnu, preden je šel v orbito. Takrat nihče ni vedel, od kod prihaja. Zdaj pa to storimo.'
Zelo malo dni mine, da se ne naučimo česa novega o Osončju in njegovem notranjem delovanju. Zahvaljujoč opazovanjih, kot jih je opravil Herschel Space Observatory, in misijah, kot je Cassini-Huygens, lahko dodatno razumemo dinamiko, ki stoji za lepoto ... in kako lahko majhen igralec igra glavno vlogo.
'Globoki učinek, ki ga ima ta majhna luna Enceladus na Saturn in njegovo okolje, je osupljiv,' je dejal Hansen.
Izvorni vir zgodbe: Sporočilo za javnost JPL .