Pada tahun 2005, wahana antariksa Cassini milik NASA memberi kami pandangan yang luar biasa tentang Enceladus yang mengeluarkan air mancur uap air dan es. Sekarang Enceladus sekali lagi menjadi sorotan karena satu-satunya bulan di Tata Surya yang diketahui berkontribusi secara signifikan terhadap kimia planet induknya.
Awal tahun ini, ESA mengumumkan bahwa Herschel Space Observatory-nya telah mengamati torus besar uap air di sekitar Saturnus yang tampaknya berasal dari Enceladus. Ini membentang sekitar 600.000 kilometer dan membentang sekitar 60.000 kilometer, tetapi lebih dari ukurannya itulah yang tampaknya dilakukan ... menambah air ke atmosfer bagian atas Saturnus. Karena uap tidak terdeteksi pada panjang gelombang yang terlihat, pengamatan ini datang sebagai wahyu untuk ruang lingkup Herschel.
"Herschel memberikan informasi baru yang dramatis tentang segala hal mulai dari planet di tata surya kita hingga galaksi miliaran tahun cahaya," kata Paul Goldsmith, ilmuwan proyek Herschel NASA di Jet Propulsion Laboratory NASA, Pasadena, California.
Meskipun pengamatan inframerah Herschel adalah baru, indikasi torus uap di sekitar Saturnus tidak. Misi Voyager dan Hubble NASA telah memberikan petunjuk kepada para astronom di masa lalu. Pada tahun 1997, Infrared Space Observatory dari Badan Antariksa Eropa mengutip air di atmosfer Saturnus dan dua tahun kemudian Satelit Astronomi Gelombang Submillimeter NASA membenarkannya lagi. Tetapi konfirmasi ini hanya ditambahkan hingga teka-teki. Air yang ditemukan di tingkat awan Saturnus yang lebih rendah tidak dapat naik melewati geladak yang lebih dingin ... Jadi, dari mana air itu berasal? Jawabannya datang dalam bentuk pengamatan Herschel dan beberapa pemodelan komputer yang sangat cerdik.
"Yang luar biasa adalah bahwa model tersebut, yang merupakan satu iterasi dalam garis panjang model cloud, dibangun tanpa sepengetahuan pengamatan." kata Tim Cassidy, seorang peneliti pasca-doktoral baru-baru ini di JPL yang sekarang di Laboratorium Fisika Atmosfer dan Antariksa Universitas Colorado, Boulder. “Kami di komunitas pemodelan kecil ini menggunakan data dari Cassini, Voyager dan teleskop Hubble, bersama dengan fisika yang sudah mapan. Kami tidak mengharapkan ‘gambar’ yang terperinci dari torus, dan kecocokan antara model dan data adalah kejutan yang luar biasa. "
Melalui simulasi ini, para peneliti berhipotesis bahwa banyak air di torus hilang begitu saja ke ruang angkasa dan beberapa ditarik kembali oleh gravitasi untuk menambahkan bahan ke cincin Saturnus. Namun, 3-5% yang membuatnya kembali ke atmosfer Saturnus yang paling menarik. Berapa banyak uap air di luar sana? Berkat menggabungkan informasi dari Herschel dan instrumen Ultraviolet Imaging Spectrograph (UVIS) di pesawat ruang angkasa Cassini, kami telah mengetahui bahwa sekitar 12.000 kilogram dikeluarkan dari Enceladus setiap menit. Bisakah Anda bayangkan berapa banyak yang akan ditambahkan dalam periode satu tahun ... atau lebih?
"Dengan pengukuran Herschel dari torus dari 2009 dan 2010 dan model cloud kami, kami dapat menghitung laju sumber untuk uap air yang berasal dari Enceladus," kata Cassidy. "Ini sangat sesuai dengan temuan UVIS, yang menggunakan metode yang sama sekali berbeda."
"Kita dapat melihat air meninggalkan Enceladus dan kita dapat mendeteksi produk akhir - oksigen atom - dalam sistem Saturnus," kata anggota tim sains UVIS Cassini Candy Hansen, dari Planetary Science Institute, Tucson, Ariz. "Sangat bagus dengan Herschel untuk melacak ke mana perginya saat ini. ”
Persentase kecil bertambah hingga sejumlah besar, dan molekul-molekul air dari torus memengaruhi atmosfer Saturnus dengan kadar yang besar dengan menyumbangkan hidrogen dan oksigen.
"Ketika air menggantung di torus, itu tunduk pada proses yang memisahkan molekul air," kata Hansen, "pertama untuk hidrogen dan hidroksida, dan kemudian hidroksida terdisosiasi menjadi hidrogen dan oksigen atom." Oksigen ini disebarkan melalui sistem Saturnus. “Cassini menemukan oksigen atom pada saat mendekati Saturnus, sebelum masuk ke orbit. Pada saat itu, tidak ada yang tahu dari mana asalnya. Sekarang kita lakukan. "
Sangat sedikit hari berlalu kita tidak belajar sesuatu yang baru tentang Tata Surya dan cara kerjanya. Berkat pengamatan seperti yang dilakukan oleh Herschel Space Observatory dan misi seperti Cassini-Huygens, kami dapat lebih memahami dinamika di balik keindahan ... dan bagaimana seorang pemain kecil dapat membawa peran utama.
"Efek mendalam yang dimiliki bulan kecil Enceladus ini terhadap Saturnus dan lingkungannya mencengangkan," kata Hansen.
Sumber Cerita Asli: Siaran Berita JPL.
