Webb découvre une énorme colonne de vapeur émanant d’Encelade, la lune de Saturne

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Un panache de vapeur d’eau provenant de la lune Encelade de Saturne s’étendant sur plus de 9 650 kilomètres (soit près de la distance entre Los Angeles, Californie, et Buenos Aires, Argentine) a été détecté par une équipe de chercheurs utilisant le télescope spatial James Webb de la NASA. Non seulement c’est la première fois qu’une émission d’eau de ce type est observée sur une si grande distance, mais Webb donne également aux scientifiques un aperçu direct, pour la première fois, de la façon dont cette émission alimente en eau la planète entière. et ses anneaux.

Un monde océanique d’environ quatre pour cent de la taille de la Terre et de seulement 504 kilomètres (313 miles) de large, Encelade est l’une des cibles scientifiques les plus excitantes de notre système solaire dans la recherche de la vie au-delà de la Terre. . Un réservoir mondial d’eau salée se trouve entre la croûte extérieure glacée de cette lune et son noyau rocheux. Les volcans ressemblant à des geysers crachent des flux de particules de glace, de vapeur d’eau et de produits chimiques organiques à partir de fissures, officieusement appelées “rayures de tigre”, à la surface de la lune.

Les observatoires ont déjà cartographié des jets de vapeur à des centaines de kilomètres de la surface de cette lune, mais la sensibilité exquise de Webb révèle une nouvelle histoire.

“Quand je regardais les données, au début, je pensais que je devais me tromper. C’était très impressionnant de détecter une colonne d’eau de plus de 20 fois la taille de la lune”, a déclaré l’auteur principal Gerónimo Villanueva du Goddard Space Flight Center de la NASA à Greenbelt, Maryland. “La colonne d’eau s’étend bien au-delà de sa zone d’émission au pôle sud.”

La longueur du jet de vapeur n’était pas la seule caractéristique qui intriguait les chercheurs. La vitesse à laquelle la vapeur d’eau est expulsée, à environ 300 litres (79 gallons) par seconde, est également particulièrement impressionnante. À ce rythme, une piscine de taille olympique pourrait être remplie en quelques heures seulement. En comparaison, le faire avec un tuyau d’arrosage sur Terre prendrait plus de deux semaines.

L’orbiteur Cassini a passé plus d’une décennie à explorer le système de Saturne, non seulement en imaginant les panaches de vapeur d’Encelade pour la première fois, mais en volant directement à travers eux et en prélevant des échantillons pour savoir de quoi ils étaient faits. Alors que la position de Cassini dans le système de Saturne a fourni des informations inestimables sur cette lune lointaine, la vue extraordinaire de Webb depuis le deuxième point de Lagrange Soleil-Terre (L2) à 1,6 million de kilomètres (un million de miles) de la Terre, ainsi que la sensibilité remarquable de son unité de champ intégrale (IFU) à bord de l’instrument Near Infrared Spectrograph (NIRSpec), offrent un nouveau contexte.

« L’orbite d’Encelade autour de Saturne est relativement rapide, à peine 33 heures. Alors qu’elle tourne autour de Saturne, la lune et ses jets crachent de l’eau, laissant derrière eux un halo, presque comme un beignet”, a déclaré Villanueva. “Dans les observations de Webb, non seulement la colonne était énorme, mais il y avait de l’eau absolument partout.”

Ce beignet flou “partout”, décrit comme un tore, est colocalisé avec l’anneau le plus large et le plus externe de Saturne : l'”anneau E” dense.

Les observations de Webb démontrent directement comment les panaches de vapeur d’eau de la lune alimentent le tore de vapeur. En analysant les données de Webb, les astronomes ont déterminé qu’environ 30 % de l’eau reste dans cet anneau, les 70 % restants s’échappant pour fournir de l’eau au reste du système de Saturne.

En los próximos años, Webb servirá como la principal herramienta de observación para la luna oceánica Encelado, y los descubrimientos de Webb proporcionarán información para futuras misiones satelitales del sistema solar que buscarán explorar la profundidad de su océano subterráneo, el grosor de su corteza de hielo et de plus.

Dans cette image, les instruments du télescope spatial James Webb de la NASA révèlent des détails sur la façon dont l’une des lunes de Saturne fournit de l’eau à l’ensemble du système planétaire annelé. De nouvelles images du spectrographe proche infrarouge de Webb (NIRSpec) ont révélé un panache de vapeur d’eau s’élevant du pôle sud d’Encelade et s’étendant jusqu’à plus de 20 fois la taille de la lune elle-même. L’unité de terrain intégrale (IFU) à bord de NIRSpec a également fourni des informations sur la façon dont l’eau d’Encelade alimente le reste de son environnement.
Crédits : NASA, ESA, ASC, STScI, Leah Hustak (STScI)

“En ce moment, Webb offre un moyen extraordinaire de mesurer directement comment l’eau évolue et change au fil du temps à travers l’immense panache de vapeur d’Encelade, et comme nous le voyons ici, nous ferons même de nouvelles découvertes et en apprendrons davantage sur la composition de l’eau.” l’océan sous-jacent”, a ajouté la co-auteure Stefanie Milam, chercheuse au Goddard Center de la NASA. “Grâce à la couverture des longueurs d’onde et de la sensibilité de Webb, et à ce que nous avons appris des missions précédentes, nous avons une toute nouvelle fenêtre d’opportunité devant nous.”

Les observations Webb d’Encelade ont été réalisées dans le cadre du programme d’observations en temps garanti (GTO) numéro 1250. L’objectif initial de ce programme est de démontrer les capacités de Webb dans un domaine scientifique spécifique et de jeter les bases d’études futures.

“Ce programme était essentiellement une preuve de concept après de nombreuses années de développement de l’observatoire, et il est passionnant que toutes ces recherches scientifiques aient déjà été obtenues à partir d’un temps d’observation assez court”, a déclaré Heidi Hammel, qui fait partie de l’Association. des universités pour la recherche en astronomie, et est un scientifique interdisciplinaire Webb et chef du programme GTO.

Les résultats de l’équipe ont récemment été acceptés pour publication dans Astronomie naturelle le 17 mai, et une version pré-imprimée est disponible. ici.

Le télescope spatial James Webb est le premier observatoire scientifique spatial au monde. Webb résoudra les mystères de notre système solaire, verra au-delà des mondes lointains autour d’autres étoiles et explorera les structures et les origines mystérieuses de notre univers et notre place dans celui-ci. Webb est un programme international piloté par la NASA avec ses partenaires : l’ESA (Agence Spatiale Européenne) et l’Agence Spatiale Canadienne (ASC).