Telescópio Espacial Webb Detecta Pluma de Água de 6.000 Milhas jorrando da Lua Encélado de Saturno

A conexão entre os buracos de minhoca da Lua e o sistema de anéis de Saturno foi explorada por Webb

Encélado – Uma pequena lua gelada[{” attribute=””>Saturn—is one of the most intriguing objects in the search for signs of life beyond our own planet.

Under a crust of ice lies a global ocean of salty water. Jets, supplied by that ocean, gush from the surface of the moon and feed into the entire system of Saturn. NASA’s James Webb Space Telescope’s long-awaited first look at this ocean world is already revealing staggering new details about the moon — including a plume of water vapor that spouts out more than 20 times the size of the moon itself.

An image from NASA’s James Webb Space Telescope’s NIRSpec (Near-Infrared Spectrograph) shows a water vapor plume jetting from the southern pole of Saturn’s moon Enceladus, extending out more than 20 times the size of the moon itself. The inset, an image from the Cassini orbiter, emphasizes how small Enceladus appears in the Webb image compared to the water plume. Credit: NASA, ESA, CSA, Geronimo Villanueva (NASA-GSFC), Alyssa Pagan (STScI)

Webb Space Telescope Maps Surprisingly Large Plume Jetting From Saturn’s Moon Enceladus

A water vapor plume from Saturn’s moon Enceladus spanning more than 6,000 miles – nearly the distance from Los Angeles, California to Buenos Aires, Argentina – has been detected by researchers using NASA’s James Webb Space Telescope. Not only is this the first time such a water emission has been seen over such an expansive distance, but Webb is also giving scientists a direct look, for the first time, at how this emission feeds the water supply for the entire system of Saturn and its rings.

Enceladus, an ocean world about four percent the size of Earth, just 313 miles across, is one of the most exciting scientific targets in our solar system in the search for life beyond Earth. Sandwiched between the moon’s icy outer crust and its rocky core is a global reservoir of salty water. Geyser-like volcanos spew jets of ice particles, water vapor, and organic chemicals out of crevices in the moon’s surface informally called ‘tiger stripes.’

Previously, observatories have mapped jets hundreds of miles from the moon’s surface, but Webb’s exquisite sensitivity reveals a new story.

Pesquisadores usando o Telescópio Espacial James Webb da NASA descobriram recentemente um fluxo de saída do pólo sul da lua que é 20 vezes maior que a própria lua. Esta animação ilustra como os vermes aquáticos da lua se alimentam do planeta Touro. Ao analisar os dados do Webb, os astrônomos determinaram que cerca de 30% desse toro é água, com os outros 70% contribuindo com água para o sistema de Saturno. Crédito: Leah Hustak (STScI), NASA, ESA, CSA, Geronimo Villanueva, Alyssa Pagan (STScI)

“Quando olhei para os dados, a princípio pensei que devia estar errado. Foi realmente chocante encontrar uma pluma de água 20 vezes o tamanho da Lua”, disse o principal autor Jeronimo Villanueva do Goddard Space Flight Center da NASA em Greenbelt, Maryland, estendendo-se além de sua área de emissão no polo.”

O comprimento da flor não é a única característica que intrigou os pesquisadores. A saída de vapor também é excelente em cerca de 79 galões por segundo. Nesse ritmo, uma piscina olímpica pode ser preenchida em algumas horas. Em comparação, fazer isso com uma mangueira de jardim na Terra levaria mais de 2 semanas.

O[{” attribute=””>Cassini orbiter spent over a decade exploring the Saturnian system, and not only imaged the plumes of Enceladus for the first time but flew directly through them and sampled what they were made of. While Cassini’s position within the Saturnian system provided invaluable insights into this distant moon, Webb’s unique view from the Sun-Earth Lagrange Point 2 one million miles from Earth, along with the remarkable sensitivity of its Integral Field Unit (see video below) aboard the NIRSpec (Near-Infrared Spectrograph) Instrument, is offering new context.

O Telescópio Espacial James Webb usará um instrumento inovador chamado Unidade de Campo Integrado (IFU) para capturar imagens e espectros simultaneamente. Este vídeo fornece uma visão geral básica de como o IFU funciona. Crédito: NASA, ESA, CSA e L. Hustak (STScI)

“A órbita de Encélado em torno de Saturno é relativamente rápida, apenas 33 horas. “À medida que orbita Saturno, a lua e seus jatos cospem água, deixando um halo quase parecido com um donut em seu rastro”, disse Villanueva. “Nas observações da web, não apenas a pluma era enorme, mas havia água por toda parte”.

Este donut obscuro que aparece ‘em todos os lugares’, descrito como Touro, coexiste com o anel externo e mais largo de Saturno – o denso “E-ring”.

As observações do Webb fornecem evidências diretas de como as plumas de vapor da Lua alimentam Touro. Ao analisar os dados do Webb, os astrônomos determinaram que cerca de 30% desse toro contém água, com os outros 70% deixando o sistema de Saturno para fornecer água.

Nos próximos anos, Webb servirá como o principal observatório da lua oceânica Encélado, e as descobertas de Webb ajudarão a informar futuras missões de satélite do sistema solar que investigarão a profundidade da superfície do oceano, a espessura da crosta de gelo e muito mais.

A sensibilidade requintada e os instrumentos altamente especializados do Telescópio Espacial James Webb da NASA estão revelando detalhes de como uma das luas de Saturno alimenta o suprimento de água para todo o sistema do planeta com anéis. Enceladus, uma pequena lua com cerca de quatro por cento do tamanho da Terra, é um dos principais candidatos para a busca de vida em outras partes do nosso sistema solar. Novas imagens do NIRSpec de Webb (espectro de infravermelho próximo) revelaram uma pluma de vapor saindo do polo sul de Encélado que se estende por mais de 20 vezes o tamanho da lua. A Unidade de Campo Integrada (IFU) a bordo do NIRSpec também forneceu informações sobre como a água de Encélado alimenta seu ambiente circundante.
Encélado orbita Saturno em apenas 33 horas e borrifa água, deixando um toro – ou “rosquinha” – objeto em seu rastro. Este toro é representado no diagrama superior em azul claro.
O IFU de Webb é uma combinação de câmera e espectrógrafo. Durante uma observação IFU, o instrumento captura uma imagem do campo de visão com o espectro individual de cada pixel no campo de visão. As observações do IFU permitem que os astrônomos estudem como as propriedades – neste caso, a composição – variam com o espaço em uma região do espaço.
A sensibilidade única do IFU de Webb permitiu que os pesquisadores detectassem grande parte da água que se originou do toro ao redor de Encélado e da pluma. Esta coleção simultânea de espectros de Bloom e Torres permitiu aos pesquisadores entender melhor sua estreita relação. Nesse espectro, as linhas brancas são os dados de Webb, e os modelos mais adequados para a emissão de água são sobrepostos em cores diferentes – roxo para a pluma, verde para o núcleo da Lua e vermelho para o toro circundante.
Crédito: Geronimo Villanueva (NASA-GSFC), NASA, ESA, CSA, STScI, Leah Hustak (STScI)

“No momento, a web fornece uma maneira única de medir diretamente como a água se forma e muda ao longo do tempo na enorme pluma de Encélado e, ao olharmos aqui, faremos novas descobertas e aprenderemos mais sobre o fundo do oceano”, acrescentou. Stephanie Milam é co-autora da NASA Goddard. “Devido à cobertura de comprimento de onda e sensibilidade da web e o que aprendemos com o trabalho anterior, temos uma nova janela de oportunidade à nossa frente.”

As observações de Encélado por Webb foram concluídas no Projeto 1250 de Observação de Tempo Garantido (GTO). O objetivo inicial deste projeto é demonstrar as capacidades da Web em uma área específica da ciência e preparar o terreno para pesquisas futuras.

“Este projeto tem sido basicamente uma prova de conceito que vem construindo o laboratório há anos, e é emocionante que toda essa ciência já tenha saído de um tempo de observação tão curto”, disse Heidi Hammel, da Associação de Universidades para Pesquisa. Astronomy, Webb é um cientista interdisciplinar e chefe do programa GTO.

Os resultados do painel foram recentemente aceitos para publicação astronomia natural Em 17 de maio.

Referência: “Mapeamento Molecular JWST e Caracterização da Pluma de Água de Encélado Alimentando Seu Toro” GL Villanueva, HB Hammel, SN Milam, V. Goffman, S. Fauci, CR
Klein, R. Cartwright, L. Roth, K. B. Mão, L. Paganini, J. Spencer, j. Stansberry, B. Holler, N. Rowe-Kurney, S. Protopaba, G. Strassulla, G. Liuzzi, G. Cruz-mermi, m. El Moudamid, M. Hedman e K. Denny, aceito, astronomia natural.
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Como o principal laboratório de ciências espaciais do mundo, o Telescópio Espacial James Webb resolverá os mistérios do nosso sistema solar, além dos mundos distantes ao redor de outras estrelas, para explorar as misteriosas estruturas e origens do nosso universo e seu lugar dentro dele. WEB é um projeto internacional liderado pelos parceiros da NASA, a ESA.Agência Espacial Europeia) e CSA (Agência Espacial Canadense).