研究人员使用宇航局的詹姆斯·韦伯太空望远镜探测到来自土星卫星土卫二的水蒸气羽流，跨越 6,000 多英里——几乎是从加利福尼亚州洛杉矶到阿根廷布宜诺斯艾利斯的距离。这不仅是第一次在如此广阔的距离上看到这种水排放，而且韦伯还首次让科学家们直接了解这种排放如何为土星和整个系统提供水源。它的戒指。
土卫二是一个海洋世界，面积约为地球的 4%，直径仅为 313 英里，是我们太阳系中寻找地外生命的最激动人心的科学目标之一。夹在月球冰冷的外壳和岩石核心之间的是一个全球性的咸水库。类似间歇泉的火山从月球表面的裂缝中喷出冰粒、水蒸气和有机化学物质，非正式地称为“虎纹”。
此前，天文台已经 绘制出 距月球表面数百英里的喷流图，但韦伯敏锐的灵敏度揭示了一个新的故事。
“当我查看数据时，起初，我认为我一定是错的。探测到比月球大 20 多倍的水柱，真是太令人震惊了。“水柱远远超出了它在南极的释放区域。”
羽流的长度并不是引起研究人员兴趣的唯一特征。水蒸气喷出的速度，大约每秒 79 加仑，也特别令人印象深刻。按照这个速度，你可以在几个小时内填满一个奥林匹克规格的游泳池。相比之下，在地球上使用花园水管这样做需要两周以上的时间。
卡西尼号轨道飞行器花了十多年探索土星系统，不仅首次拍摄到土卫二的羽流，还直接飞过它们并对它们的构成进行了采样。虽然卡西尼号在土星系统中的位置提供了对这颗遥远卫星的宝贵见解，但韦伯号从距离地球一百万英里的日地 拉格朗日点 2的独特视角 ，以及 NIRSpec(近红外光谱仪)上的积分场单元的非凡灵敏度) 仪器，正在提供新的上下文。
“土卫二绕土星的轨道相对较快，只有 33 小时。当它绕着土星旋转时，月球及其喷流基本上是在喷水，在它的身后留下一个光环，几乎像一个甜甜圈，”Villanueva 说。“在韦伯的观察中，不仅羽流巨大，而且到处都是水。”
这个模糊的水环 “无处不在”， 被描述为环面，与土星最外层和最宽的环——致密的“E 环”位于同一位置。
韦伯的观测直接证明了 月球的水蒸气羽流是如何供给环面的。 通过分析韦伯数据，天文学家确定大约 30% 的水留在这个圆环内，另外 70% 的水逃逸以供应土星系统的其余部分。
在未来几年，韦伯将作为海洋卫星土卫二的主要观测工具，韦伯的发现将有助于为未来的太阳系卫星任务提供信息，这些任务将着眼于探索地下海洋的深度、冰壳的厚度等。
“现在，韦伯提供了一种独特的方法来直接测量土卫二巨大羽流中的水如何随时间演化和变化，正如我们在这里看到的那样，我们甚至会做出新发现并更多地了解底层海洋的成分，”补充说NASA Goddard 的合著者 Stefanie Milam。“由于韦伯的波长覆盖范围和灵敏度，以及我们从以前的任务中学到的东西，我们面前有一个全新的机会之窗。”
韦伯对土卫二的观测是在保证时间观测 (GTO) 计划1250下完成的 。该计划的最初目标 是展示韦伯在特定科学领域的能力，并为未来的研究奠定基础。
“经过多年的天文台开发，这个项目本质上是一个概念证明，令人兴奋的是所有这些科学已经在相当短的观察时间内完成，”大学研究协会的海蒂哈梅尔说。天文学家，韦伯跨学科科学家和 GTO 计划的负责人。