En 2005, la nave espacial Cassini de la NASA nos dio una vista increíble de Encelado arrojando fuentes de vapor de agua y hielo. Ahora Encelado vuelve a ser el centro de atención como la única luna del Sistema Solar que se sabe que contribuye significativamente a la química de su planeta padre.
A principios de este año, la ESA anunció que su Observatorio Espacial Herschel había observado un enorme toro de vapor de agua alrededor de Saturno que aparentemente se originó en Encelado. Se extiende por aproximadamente 600,000 kilómetros de ancho y corre alrededor de 60,000 kilómetros de profundidad, pero más de lo que parece es lo que parece estar haciendo ... agregando agua a la atmósfera superior de Saturno. Debido a que el vapor no es detectable a longitudes de onda visibles, esta observación fue una revelación para el alcance de Herschel.
"Herschel proporciona información nueva y dramática sobre todo, desde planetas en nuestro propio sistema solar hasta galaxias a miles de millones de años luz de distancia", dijo Paul Goldsmith, científico del proyecto Herschel de la NASA en el Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA, en Pasadena, California.
Si bien la observación infrarroja de Herschel es nueva, la indicación de un toro de vapor alrededor de Saturno no lo es. Las misiones Voyager y Hubble de la NASA habían dado pistas a los astrónomos en el pasado. En 1997, el Observatorio Espacial Infrarrojo de la Agencia Espacial Europea citó el agua en la atmósfera de Saturno y dos años más tarde el Satélite Astronómico de Ondas Submilimétricas de la NASA lo confirmó nuevamente. Pero esta confirmación solo se sumó a un rompecabezas. El agua que se encuentra en los niveles más bajos de las nubes de Saturno no puede pasar más allá de la cubierta superior más fría ... Entonces, ¿de dónde viene el agua? La respuesta llegó en forma de observaciones de Herschel y algunos modelos informáticos muy astutos.
"Lo sorprendente es que el modelo, que es una iteración en una larga línea de modelos de nubes, fue construido sin conocimiento de la observación". dice Tim Cassidy, un investigador postdoctoral reciente en JPL que ahora está en el Laboratorio de Física Atmosférica y Espacial de la Universidad de Colorado, Boulder. “Aquellos de nosotros en esta pequeña comunidad de modelaje estábamos usando datos de Cassini, Voyager y el telescopio Hubble, junto con la física establecida. No esperábamos tales "imágenes" detalladas del toro, y la coincidencia entre el modelo y los datos fue una sorpresa maravillosa ".
A través de estas simulaciones, los investigadores plantearon la hipótesis de que gran parte del agua en el toro simplemente se perdió en el espacio y parte es arrastrada por la gravedad para agregar material a los anillos de Saturno. Sin embargo, lo más interesante es el 3-5% que regresó a la atmósfera de Saturno. ¿Cuánto vapor de agua hay por ahí? Gracias a la combinación de información tanto de Herschel como del instrumento de Espectrógrafo de Imágenes Ultravioleta (UVIS) a bordo de la nave espacial Cassini, hemos aprendido que cada minuto se expulsan alrededor de 12,000 kilogramos de Encelado. ¿Puedes imaginar cuánto sumaría eso en el período de un año ... o más?
"Con las mediciones de Herschel del toro de 2009 y 2010 y nuestro modelo de nubes, pudimos calcular una tasa de fuente de vapor de agua proveniente de Encelado", dijo Cassidy. "Está muy de acuerdo con el hallazgo de UVIS, que utilizó un método completamente diferente".
"Podemos ver el agua saliendo de Encelado y podemos detectar el producto final, oxígeno atómico, en el sistema de Saturno", dijo Candy Hansen, miembro del equipo científico de Cassini UVIS, del Instituto de Ciencia Planetaria, Tucson, Arizona. "Es muy agradable con Herschel para rastrear a dónde va mientras tanto ".
Un pequeño porcentaje se suma a algunos números grandes y poderosos, y las moléculas de agua del toro impactan la atmósfera de Saturno en gran medida al aportar hidrógeno y oxígeno.
"Cuando el agua se queda en el toro, está sujeta a los procesos que disocian las moléculas de agua", dijo Hansen, "primero en hidrógeno e hidróxido, y luego el hidróxido se disocia en hidrógeno y oxígeno atómico". Este oxígeno se dispersa a través del sistema de Saturno. “Cassini descubrió el oxígeno atómico en su aproximación a Saturno, antes de entrar en órbita. En ese momento, nadie sabía de dónde venía. Ahora lo hacemos ".
Pasan muy pocos días sin que aprendamos algo nuevo sobre el Sistema Solar y su funcionamiento interno. Gracias a observaciones como las realizadas por el Observatorio Espacial Herschel y misiones como Cassini-Huygens, podemos comprender mejor la dinámica detrás de la belleza ... y cómo un pequeño jugador puede desempeñar un papel importante.
"El efecto profundo que tiene esta pequeña luna Encelado en Saturno y su entorno es sorprendente", dijo Hansen.
Fuente original de la historia: Comunicado de prensa de JPL.
