
Eine Wasserdampfwolke vom Saturnmond Enceladus mit einer Länge von mehr als 9.600 Kilometern – lang genug, um sich über den eurasischen Kontinent von Irland bis Japan zu erstrecken – wurde von Forschern mit dem NASA/ESA/CSA-Weltraumteleskop James Webb entdeckt. Dies ist nicht nur das erste Mal, dass ein solcher Wasserausstoß über eine so große Entfernung beobachtet wurde, sondern Webb gibt Wissenschaftlern auch zum ersten Mal einen direkten Einblick in die Art und Weise, wie diese Emission die Wasserversorgung für das gesamte Saturnsystem und seine Umgebung antreibt Ringe.
Enceladus, eine Meereswelt mit einem Durchmesser von etwa vier Prozent der Größe der Erde und einem Durchmesser von nur 505 Kilometern, ist eines der aufregendsten wissenschaftlichen Ziele in unserem Sonnensystem bei der Suche nach Leben jenseits der Erde. Zwischen der eisigen Außenkruste des Mondes und seinem felsigen Kern befindet sich ein globales Reservoir an Salzwasser. Geysirartige Vulkane spucken Eispartikel, Wasserdampf und organische Chemikalien aus Spalten in der Mondoberfläche, die informell „Tigerstreifen“ genannt werden.

Zuvor haben Observatorien Jets kartiert, die Hunderte von Kilometern von der Mondoberfläche entfernt sind, doch Webbs außerordentliche Sensibilität enthüllt eine neue Geschichte.
Die Länge der Wolke war nicht das einzige Merkmal, das die Forscher faszinierte. Besonders beeindruckend ist auch die Geschwindigkeit, mit der der Wasserdampf ausströmt, etwa 300 Liter pro Sekunde. Bei dieser Geschwindigkeit könnten Sie ein olympisches Schwimmbecken in nur wenigen Stunden füllen. Im Vergleich dazu würde dies mit einem Gartenschlauch auf der Erde mehr als zwei Wochen dauern.
Die NASA/ESA/ASI-Mission Cassini verbrachte mehr als ein Jahrzehnt damit, das Saturnsystem zu erforschen, und machte nicht nur zum ersten Mal ein Bild der Enceladus-Fahnen, sondern flog direkt durch sie hindurch und untersuchte, woraus sie bestanden. Während Cassinis Position im Saturnsystem unschätzbare Einblicke in diesen fernen Mond lieferte, bot Webbs einzigartiger Blick vom Sonne-Erde-Lagrange-Punkt 2, 1,5 Millionen Kilometer von der Erde entfernt, zusammen mit der bemerkenswerten Empfindlichkeit seiner Integral Field Unit an Bord der NIRSpec (Near-Infrared). Spektrograph) Instrument bietet einen neuen Kontext.
Die Webb-Beobachtungen zeigen direkt, wie die Wasserdampffahnen des Mondes den Torus speisen, einen flockigen Donut aus Wasser, der sich neben dem E-Ring des Saturn befindet. Durch die Analyse der Webb-Daten haben Astronomen festgestellt, dass etwa 30 Prozent des Wassers in diesem Torus bleiben und die anderen 70 Prozent entweichen, um den Rest des Saturnsystems mit Wasser zu versorgen.

In den kommenden Jahren wird Webb als Hauptinstrument für die Beobachtung des Ozeanmondes Enceladus dienen, und die Entdeckungen von Webb werden dazu beitragen, künftige Satellitenmissionen im Sonnensystem zu informieren, die darauf abzielen, die Tiefe des unterirdischen Ozeans, die Dicke der Eiskruste usw. zu erforschen mehr.
Aufbauend auf den Entdeckungen von Webb sowie denen der ESA-Mission Jupiter Icy Moons Explorer (Juice) plant die ESA, mit zukünftigen Missionen noch näher an die Eismonde von Jupiter und Saturn heranzukommen, um nach möglichen Biosignaturen zu suchen.
Webbs Beobachtungen von Enceladus wurden im Rahmen des Guaranteed Time Observation (GTO)-Programms 1250 abgeschlossen. Das ursprüngliche Ziel dieses Programms besteht darin, die Fähigkeiten von Webb in einem bestimmten Bereich der Wissenschaft zu demonstrieren und die Voraussetzungen für zukünftige Studien zu schaffen.

Die Ergebnisse des Teams wurden kürzlich zur Veröffentlichung am 17. Mai in Nature Astronomy angenommen. Eine JWST-molekulare Kartierung und Charakterisierung der Wasserfahne von Enceladus, die seinen Torus speist, finden Sie hier
Mehr Informationen
Webb ist das größte und leistungsstärkste Teleskop, das jemals ins All geschossen wurde. Im Rahmen einer internationalen Kooperationsvereinbarung stellte die ESA den Startdienst des Teleskops mithilfe der Trägerrakete Ariane 5 bereit. In Zusammenarbeit mit Partnern war die ESA für die Entwicklung und Qualifizierung von Ariane-5-Anpassungen für die Webb-Mission sowie für die Beschaffung des Startdienstes durch Arianespace verantwortlich. Die ESA stellte außerdem den leistungsstarken Spektrographen NIRSpec und 50 % des Mittelinfrarotinstruments MIRI zur Verfügung, das von einem Konsortium national finanzierter europäischer Institute (dem MIRI European Consortium) in Zusammenarbeit mit dem JPL und der University of Arizona entworfen und gebaut wurde.
Webb ist eine internationale Partnerschaft zwischen NASA, ESA und der Canadian Space Agency (CSA).