В 2005 году космический корабль НАСА «Кассини» дал нам невероятную картину того, как Энцелад борется с фонтанами водяного пара и льда. Теперь Энцелад снова находится в центре внимания как единственная луна в Солнечной системе, которая, как известно, вносит существенный вклад в химию своей родительской планеты.
Ранее в этом году ESA объявило, что его космическая обсерватория Гершеля обнаружила огромный поток водяных паров вокруг Сатурна, который, по-видимому, произошел от Энцелада. Он простирается примерно на 600 000 километров в поперечнике и имеет глубину около 60 000 километров, но больше, чем его размер - это то, что он, похоже, делает… добавляя воду в верхние слои атмосферы Сатурна. Поскольку пар не обнаруживается на видимых длинах волн, это наблюдение стало откровением для объема Гершеля.
«Гершель предоставляет новую поразительную информацию обо всем - от планет нашей Солнечной системы до галактик, находящихся за миллиарды световых лет», - сказал Пол Голдсмит, исследователь проекта Гершеля из НАСА в Лаборатории реактивного движения НАСА, Пасадена, Калифорния.
В то время как инфракрасное наблюдение Гершеля является новым, индикация парового тора вокруг Сатурна не является. Миссии НАСА «Вояджер» и «Хаббл» дали астрономам подсказки в прошлом. В 1997 году Инфракрасная космическая обсерватория Европейского космического агентства сослалась на воду в атмосфере Сатурна, а два года спустя Астрономический спутник субмиллиметровой волны НАСА вновь подтвердил это. Но это подтверждение только добавило загадки. Вода, обнаруженная в нижних слоях облаков Сатурна, не могла подниматься выше холодной верхней палубы… Так откуда же взялась вода? Ответ пришел в форме наблюдений Гершеля и некоторого очень проницательного компьютерного моделирования.
«Что удивительно, так это то, что модель, представляющая собой одну итерацию в длинной линии облачных моделей, была построена без знания наблюдения». говорит Тим Кэссиди, недавний постдокторский исследователь в JPL, который в настоящее время находится в Колорадской лаборатории физики атмосферы и космоса, Боулдер. «Те из нас, кто находился в этом небольшом модельном сообществе, использовали данные Кассини, Вояджера и телескопа Хаббла вместе с устоявшейся физикой. Мы не ожидали таких подробных «изображений» тора, и совпадение модели и данных стало удивительным сюрпризом ».
Посредством этих симуляций исследователи выдвинули гипотезу, что большая часть воды в торе просто теряется в космосе, а часть вытягивается под действием силы тяжести, чтобы добавить материал в кольца Сатурна. Тем не менее, именно 3-5% вернулись в атмосферу Сатурна, что является наиболее интересным. Сколько там водяного пара? Благодаря объединению информации, полученной от прибора Herschel и ультрафиолетового спектрографа (UVIS) на борту космического корабля Cassini, мы узнали, что с Энцелада каждую минуту выбрасывается около 12 000 килограммов. Можете ли вы представить себе, сколько это будет стоить за год ... или больше ?!
«Благодаря измерениям тора Гершеля в 2009 и 2010 годах и нашей облачной модели мы смогли рассчитать скорость источника для водяного пара, поступающего из Энцелада», - сказал Кэссиди. «Это очень близко согласуется с данными UVIS, в которых использовался совершенно другой метод».
«Мы видим, как вода покидает Энцелад, и мы можем обнаружить конечный продукт - атомарный кислород - в системе Сатурна», - сказала член научной группы Cassini UVIS Кенди Хансен из Института планетологии, Тусон, штат Аризона. «Это очень приятно с Гершелем. чтобы проследить, куда он идет в это время.
Небольшой процент составляет в целом несколько больших чисел, и молекулы воды из тора в значительной степени воздействуют на атмосферу Сатурна, выделяя водород и кислород.
«Когда вода в торе торчит, она подвергается процессам, которые диссоциируют молекулы воды, - сказал Хансен, - сначала на водород и гидроксид, а затем гидроксид диссоциирует на водород и атомарный кислород». Этот кислород рассеивается через систему Сатурна. «Кассини обнаружил атомный кислород на своем пути к Сатурну, прежде чем он вышел на орбиту. В то время никто не знал, откуда это. Теперь мы делаем.
Проходит очень мало дней, чтобы мы не узнали что-то новое о Солнечной системе и ее внутренней работе. Благодаря наблюдениям, подобным наблюдениям космической обсерватории им. Гершеля, и миссиям, подобным Кассини-Гюйгенсу, мы можем лучше понять динамику красоты ... и то, как крошечный игрок может сыграть важную роль.
«Глубокое влияние этой маленькой луны, которую Энцелад оказывает на Сатурн, и его окружение поражают», - сказал Хансен.
Оригинальная история Источник: JPL News Release.
