Hubble виявив перші свідчення наявності водяної пари на місяці Юпітера

Поширити:

Hubble виявив перші свідчення наявності водяної пари на місяці Юпітера Ганімед.

Вперше астрономи виявили докази наявності водяної пари в атмосфері місяця Юпітера Ганімед. Цей водяний пар утворюється, коли лід з поверхні місяця сублімується, тобто перетворюється з твердого тіла в газ.

Вчені використовували нові й архівні дані космічного телескопа NASA “Хаббл”, щоб зробити це відкриття, опубліковане в журналі Nature Astronomy.

Про це повідомляє офіційний сайт NASA

Попередні дослідження дали непрямі докази того, що Ганімед, найбільший місяць Сонячної системи, містить більше води, ніж всі океани Землі. Однак температура там настільки низька, що вода на поверхні замерзла. Океан Ганімеда знаходиться приблизно в 100 милях під корою, тому водяна пара не є випаровуванням цього океану.

Астрономи повторно проаналізували спостереження “Хаббла” за останні два десятиліття, щоб знайти докази наявності водяної пари.

У 1998 році спектрограф зображень космічного телескопа “Хаббл” зробив перші ультрафіолетові (УФ) знімки Ганімеда, які показали різнокольорові стрічки наелектризованого газу, звані авроральними смугами, і надали додаткові докази того, що Ганімед має слабке магнітне поле.

Hubble виявив перші свідчення наявності водяної пари на місяці Юпітера

Подібність цих УФ-спостережень було пояснено присутністю молекулярного кисню (O2). Але деякі спостережувані особливості не відповідали очікуваним викидам від чистої атмосфери O2. Водночас вчені прийшли до висновку, що це невідповідність, швидше за все, пов’язано з вищою концентрацією атомарного кисню (O).

В рамках великої програми спостережень для підтримки місії NASA Juno у 2018 році Лоренц Рот з Королівського технологічного інституту KTH в Стокгольмі (Швеція) очолив групу, яка поставила перед собою завдання виміряти кількість атомарного кисню за допомогою “Хаббла”. У своєму аналізі команда об’єднала дані двох інструментів: спектрограф космічних витоків Хаббла у 2018 році й архівних зображень, отриманих за допомогою спектрографа зображень космічного телескопа (STIS) з 1998 по 2010 рік.

На свій подив і всупереч початковим інтерпретаціям даних 1998 року, вони виявили, що в атмосфері Ганімеда практично немає атомарного кисню. Це означає, що має бути інше пояснення очевидних відмінностей в цих ультрафіолетових зображеннях аврори.

Потім Рот і його команда уважніше розглянули відносний розподіл аврори на ультрафіолетових знімках. Температура поверхні Ганімеда сильно змінюється протягом дня, і близько полудня поблизу екватора вона може стати досить теплою, щоб крижана поверхня випустила (або сублімувати) невелика кількість молекул води. Фактично, сприймаються відмінності в ультрафіолетових зображеннях безпосередньо корелюють з тим, де в атмосфері місяця можна було б очікувати наявність води.

Rozetka UA

“Досі спостерігався тільки молекулярний кисень”, – пояснив Рот. “Він утворюється, коли заряджені частинки руйнують поверхню льоду. Водяна пара, який ми виміряли зараз, утворюється в результаті сублімації льоду, викликаної тепловим виходом водяної пари з теплих крижаних регіонів”.

Це відкриття додає передчуття до майбутньої місії ЕКА (Європейського космічного агентства) JUICE, що розшифровується як JUpiter ICy moons Explorer. JUICE – це перша місія великого класу в програмі ЄКА Cosmic Vision 2015-2025. Запланований до запуску у 2022 році й прибуттю до Юпітера у 2029 році, він проведе не менше трьох років, проводячи детальні спостереження Юпітера і трьох його найбільших лун, приділяючи особливу увагу Ганімеду як планетарному тілу і потенційному середовищі існування.

Ганімед був обраний для детального дослідження, оскільки він являє собою природну лабораторію для аналізу природи, еволюції й потенційної населеності крижаних світів в цілому, ролі, яку він відіграє в системі галілеєвих супутників, і його унікальних магнітних і плазмових взаємодій з Юпітером і його оточенням.

“Наші результати можуть надати командам розробників приладів JUICE цінну інформацію, яка може бути використана для уточнення планів спостережень з метою оптимізації використання космічного апарату”, – додав Рот.

В цей час місія NASA Juno уважно вивчає Ганімед і нещодавно опублікувала нові знімки цієї крижаного місяця. Juno вивчає Юпітер і його оточення, також відоме як система Юпітера, з 2016 року.

Розуміння системи Юпітера і розгадка її історії, починаючи з її виникнення і закінчуючи можливою появою придатною для життя середовища, дозволить нам краще зрозуміти, як формуються й еволюціонують планети-гіганти і їх супутники. Крім того, ми сподіваємося отримати нові відомості про придатність для проживання юпітероподібних екзопланетних систем.