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Jul 07, 2023

Webb osserva il pennacchio di vapore acqueo di Encelado

As Enceladus orbits rapidly around Saturn with a period of only 1.37 Earth days,

Mentre Encelado orbita rapidamente attorno a Saturno con un periodo di soli 1,37 giorni terrestri, il vapore acqueo espulso si diffonde lungo e attorno alla sua orbita, formando un grande toro attorno al gigante gassoso.

Le immagini della Near-Infrared Camera (NIRCam) di Webb mostrano un pennacchio di vapore acqueo emesso dal polo sud della luna di Saturno Encelado. Credito immagine: NASA / ESA / CSA / STScI / G. Villanueva, Goddard Space Flight Center della NASA / A. Pagan, STScI.

Encelado è la sesta luna più grande di Saturno con un diametro di 505 km (314 miglia).

Scoperta nel 1789 dall'astronomo britannico di origine tedesca William Herschel, questa luna è uno degli obiettivi scientifici più interessanti del nostro Sistema Solare nella ricerca della vita oltre la Terra.

Encelado è probabilmente la più grande fonte d'acqua all'interno del sistema saturniano, con acqua e altri materiali gettati nell'orbita di Saturno dall'attività geologica localizzata.

I primi indizi di attività geologica su Encelado sono stati forniti dalla Voyager della NASA e da osservazioni telescopiche negli anni '80 e '90, trovando una stretta associazione tra l'orbita di Encelado e l'anello più esterno e più largo di Saturno: il denso anello E.

Nel 2005, diversi strumenti a bordo della navicella spaziale Cassini della NASA hanno scoperto un pennacchio di gas e granelli di ghiaccio che emergeva dalle fessure nella regione polare meridionale di Encelado.

Un toro d'acqua lungo l'orbita di Encelado è stato recentemente osservato tramite spettroscopia sub-millimetrica con l'Osservatorio Herschel dell'ESA.

Le misurazioni Cassini del gas del pennacchio sono state effettuate utilizzando la spettrometria di massa lungo specifiche traiettorie di flyby e tramite occultazione stellare nella regione interna del pennacchio (meno di 200 km).

Al contrario, le misurazioni del toro non erano risolte spazialmente, ma indicavano la presenza di vapore acqueo ampiamente in tutto il sistema saturniano.

Mentre il flusso di granelli di ghiaccio del pennacchio varia su più scale temporali, le variazioni nel flusso di vapore sono molto meno ben comprese, insieme al modo in cui queste influenzano la struttura e l’evoluzione del toro.

Analizzando le emissioni molecolari su grandi distanze da Encelado con il telescopio spaziale James Webb della NASA/ESA/CSA, il dottor Geronimo Villanueva del Goddard Space Flight Center della NASA e i suoi colleghi sono stati in grado di mappare la distribuzione dell'acqua degassata e confrontare il livello di attività con quello determinato dalle misurazioni Cassini e stabilisce una connessione diretta del pennacchio con l'estesa nuvola di materiale oltre il pennacchio che probabilmente si è accumulato su più orbite.

"Quando stavo guardando i dati, all'inizio, pensavo che dovevo sbagliarmi. È stato così scioccante rilevare un pennacchio d'acqua più di 20 volte la dimensione della luna", ha detto il dottor Villanueva.

"Il pennacchio d'acqua si estende - fino a 10.000 km (6.000 miglia) - ben oltre la sua regione di rilascio al polo sud."

L'infografica mostra un diagramma di Saturno, Encelado e del suo toro in alto, l'immagine NIRCam di Encelado in basso a sinistra e gli spettri dello strumento NIRSpec in basso a destra. Credito immagine: NASA / ESA / CSA / STScI / L. Hustak, STScI / G. Villanueva, Goddard Space Flight Center della NASA.

La lunghezza del pennacchio non era l’unica caratteristica che ha incuriosito i ricercatori.

Anche la velocità con cui il vapore acqueo fuoriesce, circa 79 galloni al secondo, è particolarmente impressionante.

"L'orbita di Encelado attorno a Saturno è relativamente veloce, appena 33 ore. Mentre gira attorno a Saturno, la luna e i suoi getti sputano acqua, lasciando un alone, quasi come una ciambella, nella sua scia", ha detto il dottor Villanueva. .

"Nelle osservazioni di Webb, non solo il pennacchio era enorme, ma c'era acqua assolutamente ovunque."

"Questa sfocata ciambella d'acqua che appariva 'ovunque', descritta come un toro, è collocata insieme all'anello E di Saturno."

Le osservazioni di Webb dimostrano direttamente come i pennacchi di vapore acqueo della Luna alimentano il toro.

Analizzando i dati Webb, gli autori hanno determinato che circa il 30% dell’acqua rimane all’interno di questo toro, e il restante 70% fuoriesce per rifornire il resto del sistema idrico saturniano.