Dois cientistas do Southwest Research Institute faziam parte de uma equipe do Telescópio Espacial James Webb (JWST) que observou uma coluna de vapor d'água com mais de 6.000 milhas de comprimento - aproximadamente a distância dos EUA ao Japão - saindo da superfície da lua de Saturno, Encélado. À luz desta descoberta do Ciclo 1 do JWST da NASA, o Dr. Christopher Glein do SwRI também recebeu uma alocação do Ciclo 2 para estudar a pluma, bem como os principais compostos químicos na superfície, para entender melhor a habitabilidade potencial deste mundo oceânico.

Durante seu reconhecimento de 13 anos do sistema de Saturno, a espaçonave Cassini descobriu que Enceladus tem um oceano subterrâneo de água líquida, e a Cassini analisou amostras como plumas de grãos de gelo e vapor d'água irrompendo no espaço a partir de rachaduras na superfície gelada da lua.

“Enceladus é um dos objetos mais dinâmicos do sistema solar e é um alvo primordial na busca da humanidade por vida além da Terra”, disse Glein, um dos principais especialistas em oceanografia extraterrestre. Ele é co-autor de um artigo recentemente aceito pela Nature Astronomy. “Nos anos desde que a sonda Cassini da NASA olhou pela primeira vez para Encélado, nunca deixamos de nos surpreender com o que descobrimos que está acontecendo nesta lua extraordinária”.

Mais uma vez, as últimas observações feitas com o espectrógrafo infravermelho próximo da Webb produziram resultados notáveis.

“Quando eu estava olhando para os dados, a princípio, pensei que tinha que estar errado, foi tão chocante mapear uma pluma com mais de 20 vezes o diâmetro da lua”, disse Geronimo Villanueva, do Goddard Space Flight Center da NASA. e principal autor do artigo recente. "A pluma se estende muito além do que poderíamos imaginar."

A sensibilidade de Webb revela uma nova história sobre Encélado e como ela alimenta o abastecimento de água para todo o sistema de Saturno e seus anéis. Enquanto Enceladus gira em torno do gigante gasoso em apenas 33 horas, a lua vomita água, deixando um halo, quase como um donut, em seu rastro. A pluma não é apenas enorme, mas a água se espalha pelo denso anel E de Saturno. Os dados do JWST indicam que cerca de 30% da água permanece no rastro da lua, enquanto os outros 70% escapam para abastecer o restante do sistema saturnino.

"As observações do Webb, pela primeira vez, estão ilustrando visualmente como as plumas de vapor d'água da lua estão desempenhando um papel na formação do toro", disse a Dra. Silvia Protopapa, do SwRI, especialista na análise da composição de corpos gelados no Sol. system que também fez parte da equipe do Ciclo 1. "Isso serve como um testemunho impressionante das habilidades extraordinárias de Webb. Estou emocionado por fazer parte da equipe do Ciclo 2 enquanto iniciamos nossa busca por novas indicações de habitabilidade e atividade de plumas em Enceladus."

Estimulado pelas incríveis descobertas do primeiro vislumbre fugaz de Webb de Enceladus, Glein está liderando a mesma equipe que observará Enceladus novamente com o JWST no próximo ano.

“Vamos procurar indicadores específicos de habitabilidade, como assinaturas orgânicas e peróxido de hidrogênio ”, disse Glein. "O peróxido de hidrogênio é particularmente interessante porque pode fornecer fontes muito mais potentes de energia metabólica do que identificamos anteriormente . A Cassini não nos deu uma resposta clara sobre a disponibilidade de oxidantes tão fortes em Encélado."

As novas observações fornecerão a melhor oportunidade remota para procurar indicadores de habitabilidade na superfície, aumentando a relação sinal-ruído em até um fator de 10 em comparação com o Ciclo 1. planeje futuras missões científicas planetárias que tenham como alvo a pluma .

“Webb pode servir como uma ponte entre a Cassini e a proposta missão de busca por vida, Orbilander”, disse Glein. "Após o Ciclo 2, teremos uma ideia melhor se as amostras oceânicas estiverem amplamente distribuídas na superfície de Enceladus, em vez de apenas perto do pólo sul. Essas próximas observações podem nos ajudar a determinar se Orbilander pode acessar amostras oceânicas perto do equador, o que pode ajudar voltemos para Encélado mais cedo."

Os resultados da equipe foram aceitos para publicação em 17 de maio de 2023, na Nature Astronomy , e um pdf pré-impresso está disponível.