30/05/2023
852 lượt xem
39 thích
Sự tương tác giữa các chùm của mặt trăng và hệ thống vành đai của Sao Thổ được khám phá với Webb
Một chùm hơi nước từ mặt trăng Enceladus của Sao Thổ kéo dài hơn 9600 km — đủ dài để trải dài khắp lục địa Á-Âu từ Ireland đến Nhật Bản — đã được các nhà nghiên cứu phát hiện bằng Kính viễn vọng Không gian James Webb của NASA/ESA/CSA. Đây không chỉ là lần đầu tiên người ta nhìn thấy quá trình phun nước như vậy trên một khoảng cách rộng như vậy, mà Webb còn lần đầu tiên cho các nhà khoa học cái nhìn trực tiếp về cách thức sự phát thải này cung cấp nguồn cung cấp nước cho toàn bộ hệ thống của Sao Thổ và hành tinh của nó. Nhẫn.
Enceladus (Hình ảnh NIRCam)
Enceladus, một thế giới đại dương có kích thước bằng 4% Trái đất với chiều ngang chỉ 505 km, là một trong những mục tiêu khoa học thú vị nhất trong Hệ Mặt trời của chúng ta trong việc tìm kiếm sự sống ngoài Trái đất. Bị kẹp giữa lớp vỏ ngoài băng giá của mặt trăng và lõi đá của nó là một hồ chứa nước mặn toàn cầu. Các núi lửa giống như mạch nước phun phun ra các tia hạt băng, hơi nước và hóa chất hữu cơ ra khỏi các kẽ hở trên bề mặt mặt trăng được gọi một cách không chính thức là ‘các sọc hổ’.
Trước đây, các đài quan sát đã lập bản đồ các tia phản lực dài hàng trăm km từ bề mặt của mặt trăng, nhưng sự nhạy cảm tinh tế của Webb đã tiết lộ một câu chuyện mới.
Độ dài của chùm khói không phải là đặc điểm duy nhất khiến các nhà nghiên cứu tò mò. Tốc độ hơi nước phun ra, khoảng 300 lít mỗi giây, cũng đặc biệt ấn tượng. Với tốc độ này, bạn có thể lấp đầy một bể bơi cỡ Olympic chỉ trong vài giờ. Để so sánh, làm như vậy với vòi tưới vườn trên Trái đất sẽ mất hơn 2 tuần.
Enceladus (NIRCam và NIRSpec IFU)
Các NASA/ESA/ASI Cassini sứ mệnh đã dành hơn một thập kỷ để khám phá hệ thống Sao Thổ và không chỉ lần đầu tiên chụp được hình ảnh các chùm khói của Enceladus mà còn bay thẳng qua chúng và lấy mẫu những gì chúng được tạo ra. Mặc dù vị trí của Cassini trong hệ sao Thổ cung cấp những hiểu biết vô giá về mặt trăng xa xôi này, nhưng tầm nhìn độc đáo của Webb từ Điểm Lagrange Mặt trời-Trái đất 2, cách Trái đất 1,5 triệu km, cùng với độ nhạy vượt trội của Đơn vị Trường Tích hợp trên NIRSpec (Hồng ngoại Cận). Spectrograph) Instrument, đang cung cấp bối cảnh mới.
Các quan sát của Webb chứng minh trực tiếp cách các luồng hơi nước của mặt trăng cung cấp cho hình xuyến, một chiếc bánh rán mờ của nước nằm cùng vị trí với vành đai E của Sao Thổ. Bằng cách phân tích dữ liệu của Webb, các nhà thiên văn học đã xác định rằng khoảng 30% nước nằm trong hình xuyến này và 70% còn lại thoát ra ngoài để cung cấp nước cho phần còn lại của hệ sao Thổ.
Trong những năm tới, Webb sẽ đóng vai trò là công cụ chính để quan sát mặt trăng đại dương Enceladus và những khám phá từ Webb sẽ giúp cung cấp thông tin cho các sứ mệnh vệ tinh của Hệ Mặt trời trong tương lai nhằm khám phá độ sâu của đại dương dưới bề mặt, lớp băng dày bao nhiêu và hơn.
Dựa trên những khám phá được thực hiện bởi Webb, cũng như những khám phá được thực hiện bởi sứ mệnh Thám hiểm Mặt trăng băng giá (Juice) của Sao Mộc, ESA đang lên kế hoạch tiến gần hơn nữa tới các mặt trăng băng giá của Sao Mộc và Sao Thổ với các nhiệm vụ trong tương lai, để tìm kiếm các dấu hiệu sinh học khả thi.
Các quan sát của Webb về Enceladus đã được hoàn thành trong chương trình Quan sát thời gian được đảm bảo (GTO) 1250. Mục tiêu ban đầu của chương trình này là chứng minh khả năng của Webb trong một lĩnh vực khoa học cụ thể và tạo tiền đề cho các nghiên cứu trong tương lai.
Kết quả của nhóm gần đây đã được chấp nhận để xuất bản vào ngày 17 tháng 5 trên tạp chí Nature Astronomy. Một bản in trước có sẵn đây.
Thêm thông tin
Webb là chiếc kính viễn vọng lớn nhất, mạnh nhất từng được phóng vào vũ trụ. Theo thỏa thuận hợp tác quốc tế, ESA đã cung cấp dịch vụ phóng kính viễn vọng, sử dụng phương tiện phóng Ariane 5. Làm việc với các đối tác, ESA chịu trách nhiệm phát triển và đánh giá khả năng thích ứng của Ariane 5 cho sứ mệnh Webb và mua sắm dịch vụ phóng của Arianespace. ESA cũng cung cấp máy quang phổ NIRSpec và 50% thiết bị hồng ngoại tầm trung MIRI, được thiết kế và chế tạo bởi một tập đoàn gồm các Viện châu Âu được tài trợ quốc gia (Hiệp hội MIRI châu Âu) hợp tác với JPL và Đại học Arizona.
Webb là sự hợp tác quốc tế giữa NASA, ESA và Cơ quan Vũ trụ Canada (CSA).
Liên hệ:
Quan hệ truyền thông ESA
media@Khoa học