Einer der wichtigsten Orte, an denen Wissenschaftler für die Suche nach Leben in unserem Sonnensystem interessiert sind, ist Saturns eisiger Mond Enceladus. Der Mond verfügt über einen Ozean aus flüssigem Wasser unter einer dicken, eisigen Kruste, der möglicherweise Leben beherbergen könnte. Das Interesse an diesem unterirdischen Ozean wuchs, als die Cassini-Mission in den 2000er Jahren Enceladus untersuchte und durch von der Oberfläche sprühende Wasserfahnen flog.
Jetzt wurde das James-Webb-Weltraumteleskop verwendet, um diese Wolken von der Erde aus zu beobachten und Wissenschaftlern dabei zu helfen, mehr über das Wassersystem auf diesem Mond zu erfahren. Die Wolken stammen vom Südpol von Enceladus und Webb konnte sie erkennen, obwohl der gesamte Mond einen Durchmesser von etwas mehr als 300 Meilen hat. Trotz dieser geringen Größe erstreckte sich die von Webb beobachtete Wolke über mehr als 6.000 Meilen.
„Als ich mir die Daten ansah, dachte ich zunächst, ich hätte mich geirrt. Es war einfach schockierend, eine Wasserwolke zu entdecken, die mehr als 20-mal so groß wie der Mond ist“, sagte der Hauptautor der Studie, Geronimo Villanueva vom Goddard Space Flight Center der NASA, in einer Erklärung. „Die Wasserfahne erstreckt sich weit über ihre Freisetzungsregion am Südpol hinaus.“
Die Wolke war nicht nur lang, sondern schleuderte auch schnell Wasser hoch, wobei der Dampf mit einer Geschwindigkeit von fast 80 Gallonen pro Sekunde von der Oberfläche sprudelte – was laut NASA ein olympisches Schwimmbecken füllen könnte ein paar Stunden.
Diese Wassermenge wirkt sich auf die Umwelt um Saturn aus, da der Mond auf seiner Umlaufbahn eine Wasserspur hinterlässt. „Die Umlaufbahn von Enceladus um Saturn ist relativ schnell, nur 33 Stunden. Während er um Saturn herumwirbelt, spucken der Mond und seine Jets praktisch Wasser aus und hinterlassen einen Halo, fast wie ein Donut, in seinem Kielwasser“, sagte Villanueva. „Bei den Webb-Beobachtungen war die Wolke nicht nur riesig, es gab auch überall Wasser.“
Die Forscher verwendeten das NIRCam-Instrument (Near-Infrared Camera) von Webb, um Bilder der Wolke zu machen, und auch das NIRSpec-Instrument (Near-Infrared Spectrograph), um das Wasser zu identifizieren, das vom Mond kommt und ihn umgibt.
„Im Moment bietet Webb eine einzigartige Möglichkeit, direkt zu messen, wie sich Wasser in der riesigen Wolke von Enceladus im Laufe der Zeit entwickelt und verändert, und wie wir hier sehen, werden wir sogar neue Entdeckungen machen und mehr über die Zusammensetzung des darunter liegenden Ozeans erfahren“, sagte er Co-Autorin Stefanie Milam von NASA Goddard. „Aufgrund der Wellenlängenabdeckung und Empfindlichkeit von Webb und dem, was wir aus früheren Missionen gelernt haben, haben wir ein völlig neues Fenster voller Möglichkeiten vor uns.“
Die Forschung ist als Vorabdruck verfügbar und wird bald in der Zeitschrift Nature Astronomy veröffentlicht.
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