Deszcze Enceladusa

Deszcze EnceladusaOriginal Press Release
Kosmiczne obserwatorium Europejskiej Agencji Kosmicznej (ESA) Herschel wykazały, że woda wyrzucana z powierzchni księżyca Enceladus tworzy olbrzymi pierścień pary wodnej wokół Saturna.

„Te kluczowe obserwacje wykazują, że woda tworzy torus pary otaczający planetę. Całkowita szerokość torusa jest dziesięciokrotnie większa od promienia Saturna, ale ma tylko jeden promień Saturna grubości.

Paul Hartogh
Max-Planck-Institut für Sonnensystemforschung

Enceladus wyrzuca około 250 kg pary wodnej na sekundę, poprzez sieć dżetów zlokalizowanych wokół południowego bieguna w rejonie zwanym – ze względu na charakterystyczne, wyraźne oznakowanie powierzchni księżyca – jako Tygrysie Pasy (Tiger Stripes). Enceladus okrąża planetę w odległości około czterech promieni Saturna, uzupełniając pierścień za pomocą strug wody. Pomimo ogromnych rozmiarów, pierścień pozostawał niezauważony  aż do teraz, ponieważ para wodna jest przezroczysta dla światła widzialnego, ale nie dla podczerwieni, w której obserwuje niebo teleskop Herschel.

Wiadomo, że atmosfera Saturna zawiera śladowe ilości pary wodnej w swych głębszych warstwach. Szczególną zagadką byłą obecność wody w górnych warstwach jego atmosfery. Po raz pierwszy woda ta została opisana w 1997 roku przez naukowców wykorzystujących obserwatorium ESA Infrared Space Observatory (ISO), jednak jej źródło aż do teraz było nieznane. Modele komputerowe wykorzystujące najnowsze obserwacje Herschel pokazują, że około 3-5% wody wyrzuconej przez Enceladusa trafia do atmosfery Saturna.

„Na Ziemi nie ma analogii do tego zjawiska”- mówi Paul Hartogh, Max-Planck-Institut für Sonnensystemforschung, Katlenburg-Lindau, Niemcy, który kierował zespołem analizującym wyniki. -” Do naszej atmosfery z przestrzeni kosmicznej nie dostają się znaczące ilości wody [od red.: a co z lodowymi kometami, które podobno regularnie odparowują w atmosferze Ziemi?¹²]. Zjawisko to jest unikalne dla Saturna. „

Chociaż większość wody z Enceladusa ucieka w przestrzeń, zamarza na pierścieniach Saturna, lub opada na inne księżyce Saturna, niewielka jej część, opadająca na planetę wystarczy do wyjaśnienia obserwacji wody w górnych warstwach atmosfery. Jest również odpowiedzialna za wytwarzanie innych wykorzystujących tlen związków chemicznych, takich jak ditlenek węgla. Ostatecznie woda z górnych warstw atmosfery Saturna dostaje się głębiej, gdzie ulega skropleniu, jednak jej ilości są zbyt małe, bo możliwe było dostrzeżenie tworzących się z niej chmur.

„Kosmiczne obserwatorium podczerwone ESA ISO odkryło parę wodną w atmosferze Saturna. Następnie misja NASA/ESA Cassini-Huygens odkryła dżety wody na Enceladusie. Teraz Herschel pokazuje, jak dopasować do siebie te obserwacje”.

Źródła:

Enceladus rains water onto Saturn

ESA’s Herschel space observatory has shown that water expelled from the moon Enceladus forms a giant torus of water vapour around Saturn. The discovery solves a 14-year mystery by identifying the source of the water in Saturn’s upper atmosphere.

Herschel’s latest results mean that Enceladus is the only moon in the Solar System known to influence the chemical composition of its parent planet.

Enceladus expels around 250 kg of water vapour every second, through a collection of jets from the south polar region known as the Tiger Stripes because of their distinctive surface markings.

These crucial observations reveal that the water creates a doughnut-shaped torus of vapour surrounding the ringed planet.

The total width of the torus is more than 10 times the radius of Saturn, yet it is only about one Saturn radius thick. Enceladus orbits the planet at a distance of about four Saturn radii, replenishing the torus with its jets of water.  

Despite its enormous size, it has escaped detection until now because water vapour is transparent to visible light but not at the infrared wavelengths Herschel was designed to see.

Saturn's atmosphere is known to contain traces of gaseous water in its deeper layers. A particular enigma has been the presence of water in its upper atmosphere.

First reported in 1997 by teams using ESA’s Infrared Space Observatory, the source of this water was unknown until now. Computer models of these latest Herschel observations show that about 3-5% of the water expelled by Enceladus ends up falling into Saturn.

“There is no analogy to this behaviour on Earth,” says Paul Hartogh, Max-Planck-Institut für Sonnensystemforschung, Katlenburg-Lindau, Germany, who led the collaboration on the analysis of these results.

“No significant quantities of water enter our atmosphere from space. This is unique to Saturn.”

Although most of the water from Enceladus is lost into space, freezes on the rings or perhaps falls onto Saturn’s other moons, the small fraction that does fall into the planet is sufficient to explain the water observed in its upper atmosphere.

It is also responsible for the production of additional oxygen-bearing compounds, such as carbon dioxide.

Ultimately, water in Saturn's upper atmosphere is transported to lower levels, where it will condense but the amounts are so tiny that the resulting clouds are not observable.

“Herschel has proved its worth again. These are observations that only Herschel can make,” says Göran Pilbratt, ESA Herschel Project Scientist.

“ESA’s Infrared Space Observatory found the water vapour in Saturn’s atmosphere. Then NASA/ESA’s Cassini/Huygens mission found the jets of Enceladus. Now Herschel has shown how to fit all these observations together.”

Written by admin

Dodaj komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *