Enceladus opět potvrdil svoji roli tajuplného měsíce Saturnu. Malý, ale dynamický měsíc ze sebe chrlí pozoruhodné výtrysky vodních par a ledu – poprvé pozorované sondou Cassini (NASA) v roce 2005. Měsíc také nese jednoduché organické molekuly a může pod svým povrchem udržet i vodu v tekutém stavu. Jeho výtrysky, podobající se gejzírům, vytvářejí obrovské halo ledu, prachu a plynu okolo Enceladu. Tento oblak pomáhá doplňovat materiál do Saturnova prstence E. Nyní je díky těmto výtryskům Enceladus také jediný měsíc ve Sluneční soustavě, o kterém víme, že podstatně ovlivňuje chemické složení své mateřské planety.
Již dříve oznámila Evropská kosmická agentura (ESA), že její kosmická observatoř Herschel, jež vznikla s výrazným přispěním NASA, objevila obrovský oblak vodní páry ve tvaru toroidu, vytvořený Enceladem obíhajícím okolo Saturnu. Torus má průměr více než 600 000 km a tloušťku přibližně 60 000 km. Vypadá to, že je zdrojem vody ve vrchní atmosféře Saturnu. I přes své obrovské rozměry nebyl oblak dříve zpozorován, protože vodní pára je průhledná pro většinu vlnových délek viditelného světla. Dalekohled Herschel však mohl oblak pozorovat díky svým infračerveným senzorům. „Herschel nám poskytuje úžasné nové informace o všem – od planet naší Sluneční soustavy až po galaxie miliardy světelných let od nás,“ prohlásil Paul Goldsmith, vědec projektu Herschel z Jet Propulsoin Laboratory (NASA), Pasadena, Californie.
Ačkoli malé množství plynné vody je uzavřeno v teplejších, spodních vrstvách Saturnovy atmosféry, nemůže vystoupat do chladnějších, vyšších úrovní. Molekuly vody ve vrchních vrstvách atmosféry musí pocházet odněkud z okolního kosmu. Ovšem odkud a jak? To bylo až dosud záhadou.Objev toroidu okolo Saturnu nebyl úplným překvapením. Mise NASA Voyager a Hubble Space Tepescope poskytly vědcům náznaky o existenci vodu obsahujících oblaků okolo Saturnu. Později v roce 1997 potvrdila Infračervená kosmická observatoř ISO (ESA) přítomnost vody ve vrchní atmosféře Saturnu. Submillimeter Wave Astronomy Satellite (NASA), pracující ve vzdáleném infračerveném oboru, registroval v roce 1999 také emisní čáry vody na Saturnu.
Odpověď přišla sloučením Herschelových pozorování obrovského oblaku vodní páry, vytvořeného Enceladem s počítačovými modely, které výzkumníci vyvinuli, aby s nimi popsali chování molekul vody v oblacích okolo Saturnu.
Jedním z těchto výzkumníků je Tim Cassidy, pracovník JPL, který nyní působí na University of Colorado, v Laboratoři atmosférické a kosmické fyziky v Boulderu. K atmosférickému modelu pronesl: „Opravdu úžasné je, že tento model, který je jednou iterací v dlouhé řadě modelů oblaků, byl vybudován bez znalosti těchto pozorování. Naše malá skupina vývojářů matematických modelů používala kromě obvyklých fyzikálních zákonů také data z družic Cassini, Voyager a z Hubbleova kosmického dalekohledu. Nečekali jsme, že získáme natolik detailní snímky toroidu a souhra našeho modelu se získanými pozorování byla úžasným překvapením.“
Výsledky ukazují, že ačkoli většina vody z toroidu mizí do prostoru, některé z vodních molekul padají k Saturnovým prstencům, kde setrvávají. Malé množství (asi 3 – 5 %) projde skrz prstence až do Saturnovy atmosféry. To je právě akorát tolik, kolik je jí zde pozorováno.
Herschelova měření společně s oblačným modelem také poskytly nové informace o četnosti, s níž vodní páry tryskají z tmavých zlomů, známých jako „tygří pruhy“ v oblasti jižního pólu Enceladu. Předchozí měření pomocí Ultraviolet Imaging Spectrograph (UVIS), přístroje na palubě sondy Cassini ukázaly, že každou sekundu měsíc vyvrhuje asi 200 kg vodní páry.
„S pozorováními prstence Herschelem v roce 2009 a 2010 a s naším modelem jsme byli schopni spočítat vydatnost zdroje vodní páry přicházející z Enceladu. Velice přesně odpovídá výsledkům z přístroje UVIS, který používal zcela jinou metodu zjišťování“, doplnil Tim Cassidy.
„Můžeme pozorovat vodu opouštějící Enceladus a můžeme pozorovat konečný produkt – atomární kyslík – v Saturnově soustavě,“ prohlásila členka týmu Cassini UVIS, Candy Hansenová z Planetary Science Institute v Tusconu v Arizoně. „Je moc pěkné, že Herschel vysledoval, kam se dostává mezitím.“
Zatímco malý zlomek vodních molekul v torusu končí v Saturnově atmosféře, většina je rozbita na samostatné atomy vodíku a kyslíku.
„Když se voda dostane do toroidu, dochází u jejích molekul k disociačním procesům,“ řekla Hansenová. Rozkládají se nejprve na vodík a hydroxid a pak dále hydroxid na vodík a atomární kyslík.“ Tento kyslík je rozptýlen po Saturnovu systému. „Sonda Cassini objevila atomární kyslík při svém příletu k Saturnu, ještě před navedením na oběžnou dráhu. V té době nikdo nevěděl, odkud pochází. Dnes to již víme.“
„Skutečný vliv malého měsíce Enceladu na Saturn a jeho prostředí je zarážející,“ zakončila Hansenová.
