“Хаббл” обнаружил водяной пар в атмосфере Ганимеда

Ганимед
Обнаружены первые свидетельства наличия водяного пара в атмосфере Ганимеда. Авторы и права: NASA / ESA / Hubble / J. daSilva.

Ледяной спутник Юпитера Ганимед – самый большой спутник в Солнечной системе. Водяной лёд на его поверхности замерзает при низких температурах – до минус 185 градусов по Цельсию (минус 300 градусов по Фаренгейту). Дождя заряженных частиц от Солнца достаточно, чтобы в полдень на Ганимеде лёд превратился в водяной пар. Используя высокочувствительные спектрографы и спектральные изображения, полученные космическим телескопом “Хаббл” (НАСА / ЕКА), исследователи планет обнаружили, что этот водяной пар присутствует в разреженной атмосфере ледяного спутника.

В 1998 году спектрограф, установленный на телескопе “Хаббл” (STIS) передал первые ультрафиолетовые (УФ) снимки Ганимеда, на которых были обнаружены выбросы из под ледяной поверхности спутника.

На Ганимеде наблюдаются полосы полярных сияний, которые чем-то похожи на овалы полярных сияний, наблюдаемых на Земле и других планетах, обладающих магнитными полями.

Таким образом, эти изображения были иллюстративным доказательством того, что у спутника есть постоянное магнитное поле.

Сходство между двумя УФ-наблюдениями объяснялось присутствием молекулярного кислорода.

Ганимед
Ганимед. Авторы и права: NASA / JPL / SwRI / MSSS / Gerald Eichstädt.

В то время различия объяснялись наличием атомарного кислорода, который производит сигнал, влияющий на одну часть УФ-спектра больше, чем на другую.

“Атмосфера Ганимеда создаётся путём распыления заряженных частиц и сублимации его ледяной поверхности”, – сказал доктор Лоренц Рот, исследователь Королевского технологического института KTH.

Предыдущие наблюдения выбросов кислорода в дальнем УФ-диапазоне использовались для объяснения того, что распылённый молекулярный кислород является компонентом атмосферы, но ожидаемый компонент сублимированной воды так и не был обнаружен.

В новом исследовании доктор Рот и его коллеги провели комбинированный анализ новых спектров, полученных в 2018 году с помощью спектрографа космического телескопа “Хаббл” (COS), и архивных изображений с инструмента STIS за 1998 и 2010 годы.

К их удивлению и в отличие от первоначальной интерпретации данных 1998 года, они обнаружили, что в атмосфере Ганимеда почти не было атомарного кислорода.

Это означает, что должно быть другое объяснение очевидных различий между изображениями ультрафиолетового сияния.

Объяснение было затем обнаружено авторами в относительном распределении полярных сияний на двух изображениях.

Ганимед
Сияния на Ганимеде, которые наблюдались космическим телескопом Хаббл. Авторы и права: NASA / ESA.

Температура поверхности Ганимеда сильно меняется в течение дня, и в полдень около экватора может стать достаточно тепло, чтобы ледяная поверхность высвободила небольшое количество молекул воды.

Фактически, воспринимаемые различия между ультрафиолетовыми изображениями напрямую коррелируют с тем, где в атмосфере спутника можно ожидать наличие воды.

“Изначально наблюдался только молекулярный кислород. Он появляется, когда заряжённые частицы разрушают ледяную поверхность”, – сказал доктор Рот.

Водяной пар, который мы сейчас обнаружили, появляется в результате сублимации льда, вызванной тепловым выходом водяного пара из тёплых ледяных регионов.

Результаты исследования были опубликованы в журнале Nature Astronomy.


Больше информации:

https://www.nature.com/
Присоединяйся

Вы могли пропустить:

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.