Pada tahun 2005, kapal angkasa Cassini NASA memberi kami pemandangan luar biasa tentang Enceladus yang mengeluarkan air wap dan ais. Kini Enceladus sekali lagi menjadi sorotan sebagai satu-satunya bulan di Sistem Suria yang diketahui menyumbang secara signifikan dalam kimia planet induknya.
Awal tahun ini, ESA mengumumkan bahawa Observatorium Angkasa Herschelnya telah mengamati sejumlah besar wap air di sekitar Saturnus yang nampaknya berasal dari Enceladus. Ini membentang sekitar 600.000 kilometer dan berjalan sekitar 60.000 kilometer, tetapi lebih dari ukurannya adalah apa yang tampaknya dilakukan ... menambahkan air ke atmosfer atas Saturnus. Kerana wap tidak dapat dikesan pada panjang gelombang yang dapat dilihat, pemerhatian ini datang sebagai wahyu untuk skop Herschel.
"Herschel memberikan maklumat baru yang dramatik tentang segala sesuatu, dari planet dalam sistem suria kita sendiri hingga galaksi berjuta-juta tahun cahaya," kata Paul Goldsmith, saintis projek NASA Herschel di Jet Propulsion Laboratory NASA, Pasadena, California.
Walaupun pemerhatian inframerah Herschel masih baru, petunjuk torus wap di sekitar Saturnus tidak. Misi Voyager dan Hubble NASA telah memberi petunjuk kepada para astronom pada masa lalu. Pada tahun 1997, Balai Cerap Infrared Space European Space Agency memetik air di atmosfer Saturnus dan dua tahun kemudian Satelit Astronomi Gelombang Submillimeter NASA mengesahkannya lagi. Tetapi pengesahan ini hanya menambah teka-teki. Air yang dijumpai di paras awan Saturnus yang lebih rendah tidak dapat naik melepasi dek yang lebih sejuk, atas ... Jadi dari mana air itu berasal? Jawapannya datang dalam bentuk pemerhatian Herschel dan pemodelan komputer yang sangat cerdik.
"Yang mengagumkan ialah model, yang merupakan satu iterasi dalam barisan panjang model cloud, dibina tanpa pengetahuan pemerhatian." kata Tim Cassidy, seorang penyelidik pasca doktoral di JPL yang kini berada di Makmal Universiti Fizik Atmosfera dan Angkasa Universiti Colorado, Boulder. “Kami di komuniti pemodelan kecil ini menggunakan data dari teleskop Cassini, Voyager dan Hubble, bersama dengan fisika yang mapan. Kami tidak mengharapkan 'gambar' torus yang terperinci, dan padanan antara model dan data adalah kejutan yang luar biasa. "
Melalui simulasi ini, para penyelidik membuat hipotesis bahawa sebahagian besar air di torus hilang ke angkasa dan ada yang ditarik oleh graviti untuk menambahkan bahan ke cincin Saturnus. Namun, inilah 3-5% yang menjadikannya kembali ke suasana Saturnus yang paling menarik. Berapa banyak wap air di luar sana? Berkat menggabungkan maklumat dari instrumen Herschel dan Ultraviolet Imaging Spectrograph (UVIS) di kapal angkasa Cassini, kami telah mengetahui bahawa kira-kira 12,000 kilogram dikeluarkan dari Enceladus setiap minit. Bolehkah anda membayangkan berapa jumlah yang akan ditambah dalam jangka masa setahun… atau lebih ?!
"Dengan pengukuran Horschel torus dari 2009 dan 2010 dan model awan kami, kami dapat mengira kadar sumber untuk wap air yang berasal dari Enceladus," kata Cassidy. "Ini sangat sesuai dengan penemuan UVIS, yang menggunakan kaedah yang sama sekali berbeza."
"Kita dapat melihat air meninggalkan Enceladus dan kita dapat mengesan produk akhir - oksigen atom - dalam sistem Saturnus," kata ahli pasukan sains Cassini UVIS Candy Hansen, dari Planetary Science Institute, Tucson, Ariz. "Ini sangat bagus dengan Herschel untuk mengesan ke mana arahnya sementara ini. "
Sebilangan kecil menambah sejumlah besar, dan molekul air dari torus mempengaruhi atmosfer Saturnus dengan menyumbang hidrogen dan oksigen.
"Ketika air hangus di torus, tunduk pada proses yang memisahkan molekul air," kata Hansen, "pertama ke hidrogen dan hidroksida, dan kemudian hidroksida berpisah menjadi hidrogen dan oksigen atom." Oksigen ini tersebar melalui sistem Saturnus. "Cassini menemui oksigen atom ketika mendekati Saturnus, sebelum memasuki orbit. Pada masa itu, tidak ada yang tahu dari mana asalnya. Sekarang kita lakukan. "
Beberapa hari berlalu sehingga kita tidak belajar sesuatu yang baru mengenai Sistem Suria dan cara kerjanya. Terima kasih kepada pemerhatian seperti yang dilakukan oleh Herschel Space Observatory dan misi seperti Cassini-Huygens, kami dapat lebih memahami dinamika di sebalik keindahan ... dan bagaimana pemain kecil dapat memainkan peranan besar.
"Kesan mendalam Enceladus bulan kecil ini pada Saturnus dan persekitarannya sangat mengagumkan," kata Hansen.
Sumber Kisah Asal: Siaran Berita JPL.
