С диаметър от само 500 километра, шестият по големина спътник на Сатурн би се побрал удобно във вътрешността на Обединеното кралство, с оставащо място.
И все пак, ново изследване разкрива, че този малък леден свят упражнява електромагнитно влияние на разстояния, надвишаващи половин милион километра, повече от разстоянието между Земята и Луната.
Откритието идва от обстоен анализ на данни, събрани от космическия апарат „Касини“ по време на 13-годишната му мисия до Сатурн.
Международен екип, ръководен от Лина Хадид от френската Лаборатория за физика на плазмата, изследва четири различни инструмента на борда на Касини, за да разбере как известните водни гейзери на Енцелад създават широкообхватни електромагнитни ефекти.
През пукнатини в леденото си южно полукълбо, Енцелад изригва струи от водна пара и прахови частици. Когато са изложени на радиационната среда на Сатурн, тези водни молекули се зареждат електрически, образувайки плазма, която взаимодейства с магнитното поле на гигантската планета и преминава покрай Луната.
Това взаимодействие генерира структури, наречени Алфвенови крила, електромагнитни вълни, които се разпространяват като вибрации по издърпана струна на китара, следвайки линиите на магнитното поле, свързващи Енцелад с полюсите на Сатурн.
Това, което прави това откритие забележително, е огромният мащаб и сложност на системата. Основното крило на Алфвен не просто пътува до Сатурн и се разсейва. Вместо това, то се отразява напред-назад между йоносферата на Сатурн на полюсите на планетата и плазмения тор с форма на поничка, който обгражда орбитата на Енцелад.
Всяко отражение създава допълнителни вълни, изграждайки решетъчна мрежа от кръстосани електромагнитни структури, които се простират през екваториалната равнина на Сатурн и достигат до високи северни и южни географски ширини.
В 36 отделни случая по време на мисията на Касини, космическият апарат е засякъл сигнали от тези вълни на разстояния, далеч надвишаващи първоначално очакваните от изследователите.
Екипът измери сигнатурите на Алфвенови вълни, простиращи се на над 504 000 километра от Енцелад, което е повече от 2000 пъти радиуса на Луната. За сравнение, това е приблизително разстоянието от Лондон до Сидни и обратно.
„Това е първият път, когато е наблюдаван такъв обширен електромагнитен обхват от Енцелад“, казва Томас Чуст от LPP, съавтор на изследването.
„Констатациите показват, че тази малка луна функционира като гигантски генератор на Алфвенови вълни в планетарен мащаб, циркулирайки енергия и импулс в космическата среда на Сатурн“.
Изследването разкри и финомащабна структура в основното крило на Алфвен. Турбуленцията разтяга вълните във влакна, помагайки им да се отразят ефективно от плазмения тор на Енцелад и да достигнат високи географски ширини в йоносферата на Сатурн, където се появяват аврорални характеристики, свързани с луната.
Това електромагнитно взаимодействие между Енцелад и неговия гигантски гостоприемник предоставя шаблон за разбиране на подобни системи около ледените луни на Юпитер : Европа, Ганимед и Калисто, и потенциално дори екзопланети с магнитно активни луни.
Той подчертава ключови научни цели за бъдещи мисии, включително планирания орбитален и спускаем апарат на ЕКА „Енцелад“ през 40-те години на миналия век, които би трябвало да носят инструменти, способни да изучават тези електромагнитни взаимодействия с безпрецедентни подробности.
