April 19, 2024

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Mega-Wasserdampfwolke auf Enceladus, eingefangen vom Webb-Teleskop – Ars Technica

Mega-Wasserdampfwolke auf Enceladus, eingefangen vom Webb-Teleskop – Ars Technica

Hineinzoomen / Nahaufnahme von Enceladus (Einschub) und eine weite Sicht auf seine Geysire.

Enceladus, ein gefrorener Mond, der den Saturn umkreist, hat die Aufmerksamkeit der Wissenschaftler auf sich gezogen, weil aus seiner eisigen Kruste Wasserdampfwolken austreten, die ein möglicher Beweis für einen Ozean unter der Oberfläche sind. Und der Ozean bedeutet, dass er das Potenzial für Leben hat (zumindest das Leben, wie wir es kennen). Jetzt hat das James Webb Space Telescope (JWST) der NASA eine beispiellose Wolke entdeckt.

Wasserdampfwolken aus Enceladus strömen durch gefrorene Vulkane, die sich über Rissen im Eis bilden. Diese Wolken können sich Hunderte von Kilometern über die Oberfläche erstrecken. Als sich ein Team von NASA-Forschern die neuen JWST-Daten genauer ansah, stellten sie fest, dass eine Wolke in der Nähe des Südpols des Mondes viel größer war als alle anderen. Mit einem Durchmesser von über 9.500 Kilometern (6.000 Meilen) ist es der größte Wasserstrahl, der jemals im Weltraum gesehen wurde. Es ist 20-mal so groß wie Enceladus selbst und erstreckt sich weit genug, um problemlos die Strecke von Los Angeles nach Buenos Aires zurückzulegen. Als Enceladus den Saturn weiter umkreiste, bildete diese Wasserdampfwolke einen gespenstischen Heiligenschein um den Planeten.

„Dieses Niveau [water] „Aktivität… identifiziert Enceladus als die Hauptwasserquelle im gesamten Saturnsystem“, Stady Es wurde zur Veröffentlichung in Nature Astronomy angenommen.

Bauringe

Der Halo (oder Ring), den Enceladus hinterlässt, bildet tatsächlich den größten Teil des Elektronenrings des Saturn, seinen größten äußeren Ring. Obwohl vermutet wurde, dass Enceladus seit dem Besuch der Voyager auf Saturn geologisch aktiv war, bestätigten NASA-Forscher, die Daten des Cassini-Orbiters und des Herschel-Observatoriums analysierten, erstmals im Jahr 2005 die Existenz der Geysire. Im Jahr 2019 zeigten zusätzliche Cassini-Beobachtungen, dass sich der E-Ring zu Ihm gebildet hat wird größtenteils von Wasserdampffahnen angetrieben, die von Enceladus ausströmen, was erklärt, warum dieser Ring viel schwächer und verschwommener erscheint als andere.

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Bei Vorbeiflügen von Cassini und Massenspektrometern wurde außerdem festgestellt, dass Wasserdampf in den Ringen des Saturn und seiner anderen Monde weit verbreitet ist. Webb trug zu Cassinis Vermächtnis bei, indem er einen umfassenderen Blick auf das Saturnsystem bot. Es gibt nun beispiellose Einblicke in die Art und Weise, wie Wasserdampf aus solchen Emissionen zum Torus und zur gesamten Wasserversorgung des Saturn und seiner Ringe beiträgt.

Webbs Instrumente konnten erkennen, dass die meisten Wassertröpfchen aus dem regulären Dampf von Enceladus nicht im Torus in der Nähe des Mondes verbleiben. Aufgrund seiner 33-stündigen Umlaufbahn – das entspricht nur 1,37 Erdentagen – versprüht er weitläufig Wasserdampf um den Saturn. Und das besonders schnell: Pro Sekunde versprüht der Mega Bloom erstaunliche 300 Liter (79 Gallonen). Webbs Backcast-Beobachtungen deuten darauf hin, dass nur etwa 30 Prozent dieses Wassers im Ring verbleiben, während 70 Prozent im gesamten Saturnsystem verteilt sind. Das bedeutet, dass Enceladus das System mit dem größten Teil seines Wassers versorgt.

Was ist im Wasser?

Webbs Beobachtungen wurden mit einer integrierten Feldeinheit (Integrated Field Unit, IFU) durchgeführt, die gleichzeitig ein Objekt abbilden und die von ihm abgegebenen Spektren sehen kann, die uns sagen, aus welchem ​​Material das Objekt besteht. Die IFU ist Teil des Nahinfrarotspektrometers (NIRSpec) von Webb, mit dem molekulare Emissionen in einem weiten Bereich des Infrarotspektrums beobachtet werden können. Von der Wolke ausgehende Infrarotemissionen zeigten nicht nur, dass sie aus Wasserdampf besteht, sondern auch, wie weit sich der Wasserdampf von der Oberfläche entfernt, was ihre enorme Größe offenbarte.

Die NIRSpec-Daten wurden auch auf organische Moleküle wie Kohlenmonoxid, Kohlendioxid, Methan, Ethan und Methanol untersucht, die potenzielle Indikatoren für Leben oder lebenswichtige Prozesse sein könnten. Von diesen organischen Materialien war in der Säule keine Spur.

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Das sagten die Forscher auch Stady.

Obwohl der Überriese kein organisches Material enthält, wird angenommen, dass die Dampffahnen von Enceladus aus hydrothermalen Quellen in den Tiefen des unterirdischen Ozeans stammen. Diese Formationen finden sich auch auf dem Meeresboden der Erde, wo heißes Wasser, das durch unterirdisches Magma erhitzt wird, in den kalten Ozean fließt. Der Kern von Enceladus erzeugt genug Wärme, um das Wasser flüssig zu halten.

Vielleicht könnte eines Tages ein weiterer von Webb eingefangener Vulkanausbruch Hinweise auf Leben in der verborgenen Welt seiner Umgebung liefern. Enceladus hat bereits Wasser gedämpft Es wurde festgestellt, dass sie organische Verbindungen enthalten Es ist in der Lage, chemisch zu reagieren, um Aminosäuren zu produzieren, die Bausteine ​​des Lebens auf der Erde, und eines Tages werden wir möglicherweise weitere potenzielle Lebenszeichen sehen.

Elizabeth Raine Kreatur schreibt. Ihre Arbeiten wurden auf SYFY WIRE, Space.com, Live Science, Grunge, Den of Geek und Forbidden Futures veröffentlicht. Wenn sie nicht schreibt, verändert sie entweder ihre Gestalt, zeichnet oder verkleidet sich als eine Figur, von der noch nie jemand gehört hat. Folgen Sie ihr auf Twitter: @hravenrayne.

Bild auflisten von NASA, ESA, CSA, STScI und G. Villanueva