Encelado tiene un océano subterráneo de agua líquida
Dos científicos del Instituto de Investigación del Suroeste formaron parte de un equipo del Telescopio Espacial James Webb (JWST) que observó una imponente columna de vapor de agua de más de 6.000 millas de largo, aproximadamente la distancia entre los EE. UU. y Japón, arrojada desde la superficie de la luna de Saturno, Encélado.
A la luz de este descubrimiento del Ciclo 1 del JWST de la NASA, el Dr. Christopher Glein de SwRI también recibió una asignación del Ciclo 2 para estudiar la columna, así como los compuestos químicos clave en la superficie, para comprender mejor la potencial habitabilidad de este mundo oceánico.
Durante su reconocimiento de 13 años del sistema de Saturno, la nave espacial Cassini descubrió que Encelado tiene un océano subterráneo de agua líquida, y Cassini analizó muestras a medida que columnas de granos de hielo y vapor de agua brotaban al espacio desde grietas en la helada superficie de la luna.
"Encelado 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", dijo Glein, un destacado experto en oceanografía extraterrestre. Es coautor de un artículo recientemente aceptado por Nature Astronomy. "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 extraordinaria luna".
Una vez más, las últimas observaciones realizadas con el espectrógrafo de infrarrojo cercano de Webb han arrojado resultados notables.
"Cuando estaba mirando los datos, al principio, pensé que tenía que estar equivocado, fue tan impactante mapear una columna de más de 20 veces el diámetro de la luna", dijo Geronimo Villanueva del Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA y autor principal del reciente artículo. "El penacho se extiende mucho más allá de lo que podríamos haber imaginado".
La sensibilidad de Webb revela una nueva historia sobre Encelado y cómo alimenta el suministro de agua para todo el sistema de Saturno y sus anillos. Mientras Encelado gira alrededor del gigante gaseoso en solo 33 horas, la luna arroja agua, dejando un halo, casi como una rosquilla, a su paso. El penacho no solo es enorme, sino que el agua se extiende por el denso anillo E de Saturno. Los datos de JWST indican que aproximadamente el 30 por ciento del agua permanece en la estela de la luna, mientras que el otro 70 por ciento escapa para abastecer al resto del sistema de Saturno.
Imagen: En esta imagen, los instrumentos del Telescopio Espacial James Webb de la NASA están revelando detalles sobre cómo una de las lunas de Saturno alimenta un suministro de agua a todo el sistema del planeta anillado.
"Las observaciones de Webb, por primera vez, ilustran visualmente cómo las columnas de vapor de agua de la luna juegan un papel en la formación del toro", dijo la Dra. Silvia Protopapa de SwRI, experta en el análisis de composición de cuerpos helados en el sistema solar que también estuvo en el equipo del Ciclo 1. "Esto sirve como un impresionante testimonio de las extraordinarias habilidades de Webb. Estoy encantada de ser parte del equipo del Ciclo 2 mientras iniciamos nuestra búsqueda de nuevos indicios de habitabilidad y actividad del penacho en Encelado".
Estimulado por los increíbles hallazgos del primer vistazo fugaz de Webb a Encelado, Glein lidera el mismo equipo que observará a Encelado nuevamente con JWST el próximo año.
"Buscaremos indicadores específicos de habitabilidad, como firmas orgánicas y peróxido de hidrógeno", dijo Glein. "El peróxido de hidrógeno es particularmente interesante porque puede proporcionar fuentes de energía metabólica mucho más potentes que las que identificamos anteriormente. Cassini no nos dio una respuesta clara sobre la disponibilidad de oxidantes tan fuertes en Encelado".
Las nuevas observaciones brindarán la mejor oportunidad remota para buscar indicadores de habitabilidad en la superficie, al aumentar la relación señal-ruido hasta en un factor de 10 en comparación con el Ciclo 1. Comprender la variabilidad temporal de la liberación de gases del penacho también es importante para planificar futuras misiones científicas planetarias que apunten al penacho.
"Webb puede servir como puente entre Cassini y la misión de búsqueda de vida propuesta, Orbilander", dijo Glein. "Después del Ciclo 2, tendremos una mejor idea si las muestras del océano están ampliamente distribuidas sobre la superficie de Encelado, en lugar de solo cerca del polo sur. Estas próximas observaciones podrían ayudarnos a determinar si Orbilander puede acceder a muestras oceánicas cerca del ecuador, lo que puede ayudarnos a regresar a Encelado antes".
Los resultados del equipo fueron aceptados para su publicación el 17 de mayo de 2023 en Nature Astronomy, y está disponible un pdf preimpreso: JWST molecular mapping and characterization of Enceladus' water plume feeding its torus
