Uma pluma de vapor de água proveniente da lua de Saturno, Encélado, com uma extensão de mais de 9600 quilómetros – o suficiente para atravessar o continente euro-asiático desde a Irlanda até ao Japão – foi detetada por investigadores que utilizavam o Telescópio Espacial James Webb.
Não só é a primeira vez que uma tal ejeção de água é observada com um tamanho tão grande, como o Webb está também a dar aos cientistas um olhar direto, pela primeira vez, sobre a forma como esta emissão alimenta o fornecimento de água a todo o sistema de Saturno e aos seus anéis.
Encélado, um mundo oceânico com cerca de 4% do tamanho da Terra, com apenas 505 quilómetros de diâmetro, é um dos alvos científicos mais interessantes do Sistema Solar na procura de vida para lá da Terra.
Entre a crosta exterior gelada da lua e o seu núcleo rochoso está um reservatório global de água salgada.
Vulcões semelhantes a geiseres expelem jatos de partículas geladas, vapor de água e substâncias orgânicas a partir de fendas na superfície da lua, informalmente chamadas “listras de tigre”.
Anteriormente, os observatórios tinham mapeado jatos com centenas de quilómetros de comprimento a partir da superfície da lua, mas a sensibilidade requintada do Webb revela uma nova história.
O comprimento da pluma não foi a única característica que intrigou os investigadores. A velocidade a que o vapor de água está a jorrar, cerca de 300 litros por segundo, é também particularmente interessante.
A este ritmo, seria possível encher uma piscina olímpica num par de horas. Comparativamente, na Terra, fazê-lo com uma mangueira de jardim demoraria mais de duas semanas.
A missão Cassini da NASA/ESA/ASI passou mais de uma década a explorar o sistema saturniano e não só captou pela primeira vez as plumas de Encélado, como voou diretamente através delas e recolheu amostras do seu conteúdo.
Enquanto a posição da Cassini dentro do sistema saturniano proporcionou uma visão inestimável desta lua distante, a visão única do Webb a partir do Ponto L2 (L provém de Lagrange), a 1,5 milhões de quilómetros da Terra, juntamente com a notável sensibilidade do seu instrumento NIRSpec (Near-Infrared Spectrograph), está a fornecer um novo contexto.
As observações do Webb demonstram diretamente como as plumas de vapor de água da lua alimentam o toro, um donut difuso de água que está colocalizado no anel E de Saturno.
Ao analisarem os dados do Webb, os astrónomos determinaram que cerca de 30% da água permanece dentro deste toro e os outros 70% escapam para abastecer de água o resto do sistema saturniano.
NASA, ESA, CSA, STScI, L. Hustak (STScI), G. Villanueva
Nesta imagem, os instrumentos do Telescópio Espacial James Webb da NASA estão a revelar pormenores sobre a forma como uma das luas de Saturno alimenta de água todo o sistema. Novas imagens pelo NIRSpec (Near-Infrared Spectrograph) do Webb revelaram uma pluma de vapor de água a jorrar do polo sul de Encélado, estendendo-se por mais de 20 vezes o tamanho da própria lua. A IFU (Integral Field Unit) a bordo do NIRSpec também forneceu informações sobre como a água de Encélado alimenta o resto do ambiente ao seu redor.
Nos próximos anos, o Webb será o instrumento principal de observação da lua oceânica Encélado, e as descobertas do Webb ajudarão a informar as futuras missões robóticas que procurarão explorar a profundidade do oceano subsuperficial, a espessura da crosta de gelo e muito mais.
Com base nas descobertas feitas pelo Webb, bem como nas descobertas feitas pela missão JUICE (Jupiter Icy Moons Explorer), a ESA está a planear aproximar-se ainda mais das luas geladas de Júpiter e Saturno com missões futuras, para procurar possíveis bioassinaturas.
As observações de Encélado pelo Webb foram concluídas ao abrigo do programa 1250 do GTO (Guaranteed Time Observation). O objetivo inicial deste programa é demonstrar as capacidades do Webb numa determinada área da ciência e preparar o terreno para estudos futuros.
Os resultados da equipa foram recentemente aceites para publicação na revista Nature Astronomy, estando pré-publicado no arXiv.
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