На снимках, полученных с помощью камеры ближнего инфракрасного диапазона (NIRCam) космического телескопа «Джеймс Уэбб», запечатлено впечатляющее облако водяного пара, извергающееся с южного полюса Энцелада. Это облако простирается на колоссальное расстояние, примерно в 40 раз превышающее размер самой луны.
Энцелад, один из самых интригующих спутников Сатурна, совершает полный оборот вокруг планеты всего за 33 часа. В ходе этого стремительного движения он активно выбрасывает в пространство воду, формируя за собой так называемый «воздушный пончик» или тор из материала. Благодаря беспрецедентной чувствительности инструментов «Уэбба» ученым впервые удалось детально зафиксировать масштаб этого явления. Обнаруженный шлейф водяного пара достигает длины около 10 000 километров, что более чем в 20 раз превышает диаметр Энцелада.
Этот мощный выброс, исходящий из региона «тигровых полос» на южном полюсе, представляет собой не просто астрономическое любопытство. Наблюдения впервые наглядно показали, как именно Энцелад питает водой всю обширную систему Сатурна, включая его знаменитые кольца.
Рекордный выброс: мощность и масштаб
Энцелад давно считается одним из главных кандидатов на существование внеземной жизни в Солнечной системе. Под его ледяной поверхностью, толщина которой составляет лишь около 4% от диаметра Земли, скрывается глобальный соленый океан, контактирующий с каменистым ядром. Через трещины во льду этот океан извергает в космос фонтаны из ледяных частиц, пара и сложных органических соединений.
Хотя струи (джеты) высотой в сотни километров были известны и ранее, данные «Уэбба» раскрыли совершенно новую картину. Телескоп обнаружил не просто отдельные струи, а гигантское диффузное облако пара. Это самое протяженное образование такого рода из когда-либо наблюдавшихся — его длина почти 10 000 км.
Обратите внимание: Найдена атипичная планетная система. Газовые гиганты, вращающиеся вокруг молодой звезды.
Не менее важно, что впервые была измерена и колоссальная скорость истечения вещества. Каждую секунду Энцелад выбрасывает около 300 литров воды. Для наглядности: с такой скоростью можно было бы заполнить водой олимпийский бассейн всего за два часа.
Мощное извержение с поверхности Энцелада является источником, который питает огромный водяной тор, окружающий Сатурн вдоль его орбиты.
Как вода Энцелада распределяется в системе Сатурна
Уникальное положение «Джеймса Уэбба» в точке Лагранжа L2, на расстоянии 1.5 миллиона километров от Земли, в сочетании с возможностями интегрального полевого спектрографа NIRSpec, открыло для астрономов совершенно новые перспективы. Эти наблюдения существенно дополняют данные, полученные ранее зондом «Кассини», который работал непосредственно в системе Сатурна.
«Уэбб» наглядно продемонстрировал прямую связь между выбросами с Энцелада и гигантским тором («пончиком») из водяного пара, расположенным в районе самого внешнего кольца Сатурна — кольца E. Проведенный анализ данных показал удивительный баланс: примерно 30% извергаемой воды остается захваченным в этом торе, вращаясь вокруг планеты. Оставшиеся 70% рассеиваются в пространстве, постепенно снабжая водой другие регионы системы газового гиганта.
На представленной инфографике спектральные данные «Уэбба» (белые линии) сопоставлены с моделями выброса. Разными цветами выделены компоненты: фиолетовый — протяженное облако пара, зеленый — центральная область выброса у поверхности спутника, красный — окружающий Сатурн водяной тор.
Инфографика, иллюстрирующая систему Сатурна и Энцелада. В левом нижнем углу — изображение спутника, полученное камерой NIRCam, в правом нижнем — спектры, зарегистрированные прибором NIRSpec.
Роль телескопа Уэбб в будущих исследованиях
В ближайшие годы «Джеймс Уэбб» станет ключевым инструментом для мониторинга активности Энцелада. Получаемая им информация будет иметь огромное значение для планирования будущих космических миссий, целью которых станет детальное изучение подледного океана луны. В частности, данные помогут оценить толщину ледяной коры и определить наиболее перспективные места для забора проб.
Наблюдения за Энцеладом были выполнены в рамках программы гарантированного времени наблюдений (GTO 1250). Основной задачей этой программы была демонстрация уникальных возможностей телескопа в конкретной научной области и закладка фундамента для последующих, более целенаправленных исследований.
Результаты этого groundbreaking исследования были приняты к публикации в авторитетном журнале Nature Astronomy. С препринтом научной работы можно ознакомиться по соответствующей ссылке.
Больше интересных статей здесь: Новости науки и техники.
Источник статьи: Спутник Энцелад обращается вокруг Сатурна всего за 33 часа, при этом он разбрызгивает воду и оставляет за собой "воздушный пончик" из материала.