土衛二 Enceladus「降水」到土星

Enceladus rains water onto Saturn
http://www.physorg.com/news/2011-07-enceladus-saturn.html

July 26, 2011

(PhysOrg.com) -- ESA 的 Herschel 太空觀測站證明，從土衛二 Enceladus 噴出的水在土星四周形成巨大的水蒸氣環面（torus）。這項發現藉由確認土星上層大氣中水的來源，從而解開一個持續十四年之久的謎。

Herschel 最新的結果意味著 Enceladus 是太陽系內已知唯一會影響其母星化學物質組成的月球。

Enceladus 透過眾噴流的匯集，每秒從一個稱為 Tiger Stripes（因為其表面非常顯著的條紋）的南極地區，噴出約 250 kg 的水蒸氣。

這些非常重要的觀測揭露，水分環繞著這顆巨大的行星創造出一個甜甜圈形的水蒸氣環面。

環面的總寬度比土星的半徑要大上 10 倍，然而其厚度卻只有大約一個土星半徑厚。Enceladus 以大約五倍土星半徑的距離繞行這顆行星，以其噴出的水滋養（replenishing）這個環面。

盡管尺寸巨大，不過到目前為止它卻躲過了偵測，因為水蒸氣對於可見光而言是透明的，不過在設計上以紅外線波長進行觀測的 Herschel 卻能夠看見。

已知土星在其深層的大氣中包含微量的氣態水。不過出現在其上層大氣的水卻是一個奇怪的謎。

在 1997 年首度由使用 ESA 紅外線太空觀測站的團隊報告，不過水的來源到目前為止都未知。Herschel 最新觀測的電腦模型顯示，由 Enceladus 所噴出的水最後約有 3-5% 落入土星之中。

"這種活動方式在地球上找不到可相比擬的，" Paul Hartogh 說，來自德國 Katlenburg-Lindau， Max-Planck-Institut fur Sonnensystemforschung，他領導同僚分析這些結果。

"從太空中進入我們大氣的水數量並不多。此為土星所獨有。"

雖然來自 Enceladus 的水絕大部分都消失在太空中、在環上凍結或著落入其他衛星，不過落入土星的那一小部份卻足以解釋在其上層大氣所觀測到的水。

對於額外含氧化合物，例如二氧化碳的產生亦合情理。

最終，土星上層大氣中的水會被輸送到下層，在那裡它將會凝結，不過數量實在太少了，所以觀察不到雲朵。

"Herschel 再度證明其價值。這些是唯有 Herschel 所能進行的觀測，" Goran Pilbratt 說，ESA Herschel 計畫科學家。

"ESA 的紅外線太空觀測站發現土星大氣中的水蒸氣。接著 NASA/ESA 的 Cassini/Huygens 任務發現 Enceladus 的噴流。現在 Herschel 證明，如何將這些觀測拼湊在一起。"

※ 精彩圖片詳見原站。

＊ Herschel confirms Enceladus as primary water supply for Saturn's atmosphere
http://sci.esa.int/science-e/www/object/index.cfm?fobjectid=48988

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