Géiser visto rociando 6,000 millas en el espacio desde la luna de Saturno : Heaven32

Desde que la sonda Cassini descubrió columnas de vapor de agua saliendo de los géiseres de Encelado hace casi 20 años, el océano cubierto de hielo de Saturno luna ha sido un tema candente.

El telescopio espacial James Webb ahora ha visto la columna más grande hasta el momento. El ojo asombrosamente sensible del telescopio midió una erupción de vapor de agua que penetró al menos 10.000 kilómetros (más de 6.000 millas) en el espacio. Eso es alrededor de 20 veces el tamaño del propio Encelado, y les ha dado a los científicos una visión sin precedentes de cómo la lunaLos géiseres de Saturno suministran material a los anillos helados de Saturno.

“Cuando miraba los datos, al principio, pensaba que tenía que estar equivocado, era tan impactante mapear una columna de más de 20 veces el diámetro de la luna,” dice el científico planetario Gerónimo Villanueva del Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA.

“El penacho se extiende mucho más allá de lo que podríamos haber imaginado”.

La imagen JWST NIRCam que muestra el tamaño de la pluma fotografiada en noviembre de 2022. (NASA, ESA, CSA, STScI, G. Villanueva/NASA GSFC, A. Pagan/STScI)

Los géiseres que Cassini detectó en 2005 cambiaron todo lo que pensábamos sobre la luna fría: eran la prueba de que Encelado no era una bola sólida y congelada, como se pensaba anteriormente, que bajo su capa de hielo espeso se esconde un océano líquido global, mantenido líquido por el calor creado por el constante tira y afloja de su interacción gravitatoria con Saturno.

Y donde hay agua líquida, puede haber vida.

Esa sigue siendo una pregunta abierta, ya que atravesar kilómetros de hielo en un mundo alienígena para buscar lo que podrían no ser más que microbios no es exactamente simple. Pero Encelado también es intrigante por otras razones, una de las cuales es su contribución al sistema de anillos de Saturno.

En 2011, los científicos que utilizan el observatorio infrarrojo de Herschel descubrieron que Enceladus no solo arroja agua al espacio de forma aleatoria. Sus géiseres generan un anillo difuso y borroso en forma de rosquilla, o toroide, de partículas microscópicas congeladas, en su mayoría hielo de agua, con algunas trazas de silicatos, dióxido de carbono y amoníaco. Está centrado en la misma ubicación que el anillo E de Saturno, el segundo más externo de los anillos de Saturno y la órbita de Encelado.

Encelado incrustado en el anillo E de Saturno, como lo captó la Cassini en 2006. (NASA/JPL/Instituto de Ciencias Espaciales)

“La órbita de Encelado alrededor de Saturno es relativamente rápida, solo 33 horas. Mientras gira alrededor de Saturno, la luna y sus chorros básicamente escupen agua, dejando un halo, casi como una rosquilla, a su paso”, Villanueva explica. “En las observaciones de Webb, no solo el penacho era enorme, sino que había agua absolutamente en todas partes”.

El vapor de agua es difícil de encontrar en el espacio porque tien de a ser transparente en la mayoría de las longitudes de onda. En el infrarrojo, sin embargo, el vapor de agua emite fluorescencia, y es por eso que el observatorio infrarrojo Herschel pudo detectar el toro en 2011. El JWST es un telescopio infrarrojo que es significativamente más potente que el Herschel.

En noviembre de 2022, el JWST recopiló solo 4,5 minutos de datos sobre Enceladus. Eso fue suficiente para capturar la columna de humo más grande que alguien haya visto en erupción desde la luna – proporcionar evidencia directa de cómo las plumas alimentan el toro.

Animación que contextualiza las observaciones de JWST con el toro y su posición alrededor de Saturno. (Leah Hustak/STScI)

Con base en estos datos, el equipo pudo determinar la tasa de eyección de la pluma. En el momento de las observaciones, Enceladus arrojaba vapor de agua a 300 litros (79 galones) por segundo. eso es mas o menos el valor de dos bañeras de agua. Imagina la presión de agua necesaria para llenar tu bañera en medio segundo. Probablemente no tendrías una bañera después de eso.

Los investigadores también calcularon que aproximadamente el 30 por ciento del vapor de agua permanecería en el toroide. El 70 por ciento restante abastece al resto del sistema de Saturno, incluidos los anillos de hielo y la atmósfera superior de Saturno.

Lamentablemente, parece que los penachos son probablemente demasiado difusos para detectar posibles signos moleculares de vida que los científicos esperaban que pudieran recolectarse al volar a través de ellos. Pero esto ayuda a delimitar dónde y cómo buscar biomoléculas cuando las misiones de astrobiología lleguen a la luna helada.

Y, en la superficie de Enceladus, el equipo detectó algo que podría ser compuestos de cianuro. Aunque el cianuro es venenoso, podría haber jugado un papel clave en el surgimiento de la vida en la Tierra, y si está en la superficie de Encelado, su presencia sería muy intrigante.

El espectro JWST que muestra la firma de emisión que identifica el agua. (NASA, ESA, CSA, STScI, L. Hustak/STScI, G. Villanueva/NASA GSFC)

En su segunda ronda de observaciones, JWST regresará a Enceladus para una mirada más larga. Los científicos esperan que esto proporcione más pistas sobre la posibilidad de vida en Encelado. En particular, los investigadores buscarán peróxido de hidrógenouna biomolécula con una amplia gama de funciones.

“Enceladus es uno de los objetos más dinámicos del Sistema Solar y es un objetivo principal en la búsqueda de vida por parte de la humanidad más allá de la Tierra”. dice el geoquímico Christopher Glein del Instituto de Investigación del Suroeste.

“En los años transcurridos desde que la nave espacial Cassini de la NASA miró por primera vez a Encelado, nunca dejamos de sorprendernos por lo que encontramos que está sucediendo en esta luna extraordinaria”.

La investigación ha sido aceptada en Naturaleza Astronomíay una preimpresión está disponible a través del sitio web de la NASA.

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