ในปี 2548 ยานแคสสินีของนาซ่าให้มุมมองที่น่าเหลือเชื่อเกี่ยวกับเอนเซลาดัสที่สกัดไอน้ำและน้ำแข็งออกมา ขณะนี้เอนเซลาดัสอยู่ในความสนใจอีกครั้งในฐานะดวงจันทร์เพียงดวงเดียวในระบบสุริยะที่รู้จักกันดีว่ามีส่วนสำคัญต่อเคมีของดาวเคราะห์แม่
เมื่อต้นปีที่ผ่านมา ESA ประกาศว่าหอสังเกตการณ์อวกาศเฮอร์เชลได้สังเกตเห็นไอน้ำจำนวนมากรอบดาวเสาร์ซึ่งเห็นได้ชัดว่ามีต้นกำเนิดมาจากเอนเซลาดัส มันยาวประมาณ 600,000 กิโลเมตรและลึกประมาณ 60,000 กิโลเมตร แต่มากกว่าขนาดของมันคือสิ่งที่ดูเหมือนว่าจะทำ ... เติมน้ำในบรรยากาศชั้นบนของดาวเสาร์ เนื่องจากไอไม่สามารถตรวจจับได้ที่ความยาวคลื่นที่มองเห็นได้การสำรวจนี้จึงเป็นการเปิดเผยสำหรับขอบเขตเฮอร์เชล
“ Herschel ให้ข้อมูลใหม่ที่น่าทึ่งเกี่ยวกับทุกสิ่งทุกอย่างตั้งแต่ดาวเคราะห์ในระบบสุริยะของเราไปจนถึงกาแลคซีหลายพันล้านปีแสง” Paul Goldsmith นักวิทยาศาสตร์โครงการ NASA Herschel ที่ห้องทดลอง Jet Propulsion ของ NASA ใน Pasadena แคลิฟอร์เนีย
ในขณะที่การสังเกตการณ์อินฟราเรดของเฮอร์เชลเป็นเรื่องใหม่สิ่งบ่งชี้ว่ามีทอรัสไอรอบ ๆ ดาวเสาร์ไม่ได้ ภารกิจของวอยเอเจอร์และฮับเบิลของนาซ่าได้ให้เบาะแสของนักดาราศาสตร์ในอดีต ในปี 1997 หอสังเกตการณ์อวกาศอินฟราเรดขององค์การอวกาศยุโรปอ้างถึงน้ำในชั้นบรรยากาศของดาวเสาร์และอีกสองปีต่อมาดาวเทียมอุทกภัยของนาซาได้ยืนยันอีกครั้ง แต่การยืนยันนี้เพิ่มเข้ากับจิ๊กซอว์เท่านั้น น้ำที่พบในระดับเมฆล่างของดาวเสาร์ไม่สามารถผ่านขึ้นไปที่ชั้นบนสุดที่เย็นกว่า ... แล้วน้ำมาจากไหน คำตอบมาในรูปแบบของการสังเกตของเฮอร์เชลและการสร้างแบบจำลองคอมพิวเตอร์ที่ชาญฉลาด
“ สิ่งที่น่าทึ่งก็คือตัวแบบซึ่งเป็นการวนซ้ำหนึ่งครั้งในแบบจำลองคลาวด์ยาวถูกสร้างขึ้นโดยปราศจากความรู้จากการสังเกต” Tim Cassidy นักวิจัยหลังปริญญาเอกที่ JPL กล่าวซึ่งตอนนี้อยู่ที่ห้องทดลองของมหาวิทยาลัยโคโลราโดสำหรับฟิสิกส์บรรยากาศและอวกาศฟิสิกส์โบลเดอร์ “ พวกเราในชุมชนการสร้างแบบจำลองเล็ก ๆ นี้ใช้ข้อมูลจาก Cassini, Voyager และกล้องโทรทรรศน์ฮับเบิลพร้อมกับฟิสิกส์ที่สร้างขึ้น เราไม่คาดหวังว่า 'ภาพ' รายละเอียดดังกล่าวของพรูและการจับคู่ระหว่างแบบจำลองและข้อมูลเป็นเรื่องที่ยอดเยี่ยมมาก”
จากการจำลองสถานการณ์เหล่านี้นักวิจัยตั้งสมมติฐานว่าน้ำส่วนใหญ่ในพรูสูญเสียไปในอวกาศและบางส่วนถูกดึงกลับด้วยแรงโน้มถ่วงเพื่อเพิ่มวัสดุลงในวงแหวนของดาวเสาร์ อย่างไรก็ตามมันเป็น 3-5% ที่ทำให้มันกลับสู่บรรยากาศของดาวเสาร์ที่น่าสนใจที่สุด มีไอน้ำปริมาณเท่าไร? ขอขอบคุณที่รวบรวมข้อมูลจากทั้ง Herschel และเครื่องมือ Ultraviolet Imaging Spectrograph (UVIS) บนยานอวกาศ Cassini เราได้เรียนรู้ว่าประมาณ 12,000 กิโลกรัมถูกไล่ออกจากเอนเซลาดัสทุกนาที คุณนึกภาพได้ไหมว่าจะเพิ่มขึ้นในช่วงเวลาหนึ่งปี ... หรือมากกว่านั้น!
“ ด้วยการวัด Huschel ของพรูตั้งแต่ปี 2009 และ 2010 และโมเดลคลาวด์ของเราเราสามารถคำนวณอัตราแหล่งที่มาสำหรับไอน้ำที่มาจากเอนเซลาดัส” แคสสิดี้กล่าว “ เห็นด้วยอย่างมากกับการค้นพบ UVIS ซึ่งใช้วิธีการที่แตกต่างอย่างสิ้นเชิง”
“ เราสามารถเห็นน้ำที่ออกจากเอนเซลาดัสและเราสามารถตรวจจับผลิตภัณฑ์สุดท้าย - ออกซิเจนอะตอมมิก - ในระบบดาวเสาร์” Candy Hansen สมาชิกทีมวิทยาศาสตร์ Cassini UVIS จากสถาบันวิทยาศาสตร์ดาวเคราะห์ทูซอนรัฐแอริโซนากล่าว“ มันดีมากกับ Herschel เพื่อติดตามว่าจะไปที่ไหนในระหว่างนี้”
เปอร์เซ็นต์เล็กน้อยจะรวมกันเป็นจำนวนมากอันยิ่งใหญ่และโมเลกุลน้ำจากพรูส่งผลกระทบต่อบรรยากาศของดาวเสาร์ในระดับที่ยอดเยี่ยมโดยการบริจาคไฮโดรเจนและออกซิเจน
“ เมื่อน้ำแขวนอยู่ในพรูมันขึ้นอยู่กับกระบวนการที่แยกโมเลกุลของน้ำออก” แฮนเซนกล่าว“ เป็นครั้งแรกสำหรับไฮโดรเจนและไฮดรอกไซด์แล้วไฮดรอกไซด์จะแยกตัวออกเป็นไฮโดรเจนและออกซิเจนอะตอมมิก” ออกซิเจนนี้จะกระจายตัวผ่านระบบดาวเสาร์ “ แคสสินีค้นพบอ็อกซิเจนออกซิเจนเมื่อเข้าใกล้ดาวเสาร์ก่อนที่มันจะเข้าสู่วงโคจร ในเวลานั้นไม่มีใครรู้ว่ามาจากไหน ตอนนี้เราทำ”
ไม่กี่วันที่เราไม่ได้เรียนรู้สิ่งใหม่เกี่ยวกับระบบสุริยจักรวาลและการทำงานภายในของมัน ขอขอบคุณการสังเกตเช่นเดียวกับที่ทำโดยหอสังเกตการณ์อวกาศเฮอร์เชลและภารกิจเช่น Cassini-Huygens เราสามารถเข้าใจพลวัตที่อยู่เบื้องหลังความงาม ... และผู้เล่นตัวเล็กสามารถมีบทบาทสำคัญได้อย่างไร
“ ผลกระทบที่ลึกซึ้งเอนเซลาดัสของดวงจันทร์ตัวน้อยนี้มีต่อดาวเสาร์และสภาพแวดล้อมนั้นน่าประหลาดใจ” แฮนเซนกล่าว
Original Story Source: JPL News Release
