Rappresentazione artistica della navicella spaziale Cassini che vola attraverso i pennacchi che emergono dal polo sud della luna di Saturno Encelado. Questi pennacchi sono simili ai geyser ed emettono una miscela di vapore, ghiaccio, sali, metano e altre molecole organiche. Credito: NASA/JPL-Caltech
La connessione tra i wormhole della Luna e il sistema di anelli di Saturno è stata esplorata da Webb
Encelado – Una piccola luna ghiacciata[{” 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.
I ricercatori che hanno utilizzato il James Webb Space Telescope della NASA hanno recentemente scoperto un deflusso dal polo sud della luna che è 20 volte più grande della luna stessa. Questa animazione illustra come i vermi d’acqua della luna si nutrono del pianeta Toro. Analizzando i dati di Webb, gli astronomi hanno determinato che circa il 30 percento di questo toroide è costituito da acqua, mentre l’altro 70 percento contribuisce con acqua al sistema di Saturno. Crediti: Leah Hustak (STScI), NASA, ESA, CSA, Geronimo Villanueva, Alyssa Pagan (STScI)
“Quando ho guardato i dati, all’inizio, ho pensato che dovevo sbagliarmi. È stato davvero scioccante trovare un pennacchio d’acqua 20 volte più grande della Luna”, ha detto l’autore principale Jeronimo Villanueva del Goddard Space Flight Center della NASA a Greenbelt, Maryland, che si estende oltre la sua area di emissione al polo.”
La lunghezza della fioritura non è l’unica caratteristica che ha incuriosito i ricercatori. Anche l’emissione di vapore è eccellente a circa 79 galloni al secondo. A questo ritmo, una piscina olimpionica può essere riempita in un paio d’ore. In confronto, farlo con un tubo da giardino sulla Terra richiederebbe più di 2 settimane.
IL[{” 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.
Il James Webb Space Telescope utilizzerà uno strumento innovativo chiamato Integrated Field Unit (IFU) per acquisire simultaneamente immagini e spettri. Questo video offre una panoramica di base su come funzionano le istruzioni per l’uso. Crediti: NASA, ESA, CSA e L. Hustak (STScI)
“L’orbita di Encelado attorno a Saturno è relativamente veloce, appena 33 ore. “Mentre orbita attorno a Saturno, la luna e i suoi getti sputano acqua, lasciando dietro di sé un alone quasi simile a una ciambella”, ha detto Villanueva. “Nelle osservazioni sul web, non solo il pennacchio era enorme, ma c’era solo acqua ovunque”.
Questa oscura ciambella che appare “dappertutto”, descritta come Toro, coesiste con l’anello esterno e più largo di Saturno – il denso “anello a E”.
Le osservazioni di Webb forniscono una prova diretta di come i pennacchi di vapore della Luna nutrano il Toro. Analizzando i dati di Webb, gli astronomi hanno determinato che circa il 30 percento di questo toroide contiene acqua, mentre l’altro 70 percento lascia il sistema di Saturno per fornire acqua.
Nei prossimi anni, Webb fungerà da osservatorio principale della luna oceanica Encelado e le scoperte di Webb contribuiranno a informare le future missioni satellitari del sistema solare che sonderanno la profondità della superficie dell’oceano, lo spessore della crosta di ghiaccio e altro ancora.
La squisita sensibilità e gli strumenti altamente specializzati del James Webb Space Telescope della NASA stanno rivelando i dettagli di come una delle lune di Saturno alimenta l’approvvigionamento idrico dell’intero sistema del pianeta con gli anelli. Encelado, una piccola luna grande circa il quattro percento della Terra, è un ottimo candidato per la ricerca della vita altrove nel nostro sistema solare. Nuove immagini dal NIRSpec di Webb (spettro nel vicino infrarosso) hanno rivelato un pennacchio di vapore che esce dal polo sud di Encelado che si estende per oltre 20 volte la dimensione della luna. L’Integrated Field Unit (IFU) a bordo di NIRSpec ha anche fornito approfondimenti su come l’acqua di Encelado alimenta l’ambiente circostante.
Encelado orbita intorno a Saturno in sole 33 ore e spruzza acqua, lasciando dietro di sé un oggetto toroidale, o “ciambella”. Questo toro è raffigurato nel diagramma superiore in azzurro.
L’IFU di Webb è una combinazione di fotocamera e spettrografo. Durante un’osservazione IFU, lo strumento acquisisce un’immagine del campo visivo con lo spettro individuale di ciascun pixel nel campo visivo. Le osservazioni IFU consentono agli astronomi di studiare come le proprietà, in questo caso la composizione, variano con lo spazio in una regione dello spazio.
La sensibilità unica dell’IFU di Webb ha permesso ai ricercatori di rilevare gran parte dell’acqua originata dal toro che circonda Encelado e dal pennacchio. Questa raccolta simultanea di spettri di Bloom e Torres ha permesso ai ricercatori di comprendere meglio la loro stretta relazione. In questo spettro, le linee bianche sono i dati di Webb e i modelli più adatti per l’emissione dell’acqua sono sovrapposti in diversi colori: viola per il pennacchio, verde per il nucleo della Luna e rosso per il toro circostante.
Crediti: Geronimo Villanueva (NASA-GSFC), NASA, ESA, CSA, STScI, Leah Hustak (STScI)
“Ora, il web fornisce un modo unico per misurare direttamente come l’acqua si forma e cambia nel tempo attraverso l’enorme pennacchio di Encelado, e mentre guardiamo qui, faremo nuove scoperte e impareremo di più sul fondo dell’oceano”, ha aggiunto. Stephanie Milam è coautrice della NASA Goddard. “Grazie alla copertura della lunghezza d’onda e alla sensibilità del web e a ciò che abbiamo imparato dal lavoro precedente, abbiamo davanti a noi una nuova finestra di opportunità”.
Le osservazioni di Webb su Encelado sono state completate nell’ambito del progetto 1250 di osservazione del tempo garantito (GTO). L’obiettivo iniziale di questo progetto è dimostrare le capacità del Web in un’area specifica della scienza e preparare il terreno per la ricerca futura.
“Questo progetto è stato fondamentalmente una prova del concetto che ha costruito il laboratorio per anni, ed è entusiasmante che tutta questa scienza sia già uscita da un tempo di osservazione così breve”, ha affermato Heidi Hammel dell’Associazione delle università per la ricerca. Astronomia, Webb è uno scienziato interdisciplinare e capo del programma GTO.
I risultati del panel sono stati recentemente accettati per la pubblicazione Astronomia naturale Il 17 maggio.
Riferimento: “JWST Mappatura molecolare e caratterizzazione del pennacchio d’acqua di Encelado che alimenta il suo toro” GL Villanueva, HB Hammel, SN Milam, V. Goffman, S. Fauci, CR
Klein, R. Cartwright, L. Roth, K.B. Mano, l. Paganini, J. Spencer, J. Stanberry, B. Holler, N. Rowe-Kurney, S. Protopaba, G. Strassulla, G. Liuzzi, G. Cruz-mermi, m. El Moudamid, M. Hedmann e K. Denny, accettato, Astronomia naturale.
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In qualità di principale laboratorio di scienze spaziali al mondo, il James Webb Space Telescope risolverà i misteri del nostro sistema solare, oltre i mondi lontani attorno ad altre stelle, per esplorare le misteriose strutture e origini del nostro universo e il suo posto al suo interno. WEB è un progetto internazionale guidato dai partner della NASA, l’ESA.Agenzia spaziale europea) e CSA (Agenzia spaziale canadese).
