باستخدام التلسكوب الكبير جدًا (VLT) التابع للمرصد الأوروبي الجنوبي في تشيلي ، كشف علماء الكواكب من كلية الفيزياء وعلم الفلك بجامعة ليستر عن أوضح الصور للأسطح المتجمدة على اثنين من أكبر أقمار المشتري: يوروبا وجانيميد.
كشفت الصور عن مزيج من المواد الكيميائية التي تشكل الأسطح المتجمدة لـ أوروبا و Ganymede ، حيث يقدمان نظرة ثاقبة للعمليات التي تشكل التركيب الكيميائي لهذه الأقمار الضخمة. ويشمل أيضًا ميزات جيولوجية مثل الصدع الطويل الذي يشبه الصدع الذي يقطع سطح أوروبا.
جانيميد ويوروبا هما من أكبر أربعة أقمار تدور في المدار كوكب المشتري، يشار إليها مجتمعة باسم أقمار الجليل. في حين أن Ganymede هو أكبر قمر في المجموعة الشمسية ، فإن Europa مماثل نسبيًا في الحجم لقمرنا قمر.
أنتجت الملاحظات الجديدة طيف انعكاس عن طريق قياس كمية ضوء الشمس المنعكس على أطوال موجات الأشعة تحت الحمراء المختلفة من أسطح يوروبا وجانيميد. يتم تحليل أطياف الانعكاس عن طريق إنشاء نموذج حاسوبي يقارن كل طيف مرصود بأطياف المواد المختلفة المقاسة في المختبرات.
تكشف صور وأطياف يوروبا عن ذلك قشرة يوروبا يتكون بشكل أساسي من جليد مائي متجمد مع مواد غير جليدية تلوث السطح.
قال أوليفر كينج من كلية الفيزياء والفلك بجامعة ليستر: "لقد رسمنا خرائط لتوزيعات المواد المختلفة على السطح ، بما في ذلك صقيع حامض الكبريتيك ، والذي يوجد بشكل أساسي على جانب أوروبا الذي يتعرض للقصف الشديد من الغازات المحيطة بالمشتري."
"وجدت النمذجة أنه يمكن أن يكون هناك مجموعة متنوعة من الأملاح المختلفة الموجودة على السطح ، لكنها أشارت إلى أن التحليل الطيفي بالأشعة تحت الحمراء وحده غير قادر بشكل عام على تحديد أنواع معينة من الملح الموجودة."
تكشف دراسات جانيميد أن السطح يتكون من نوعين أساسيين من التضاريس: أجزاء حديثة بها الكثير من الجليد المائي وأقسام أقدم تتكون أساسًا من مادة رمادية داكنة غير معروفة تركيبها.
تعتبر القمم القطبية والحفر في جانيميد من بين المناطق الجليدية (الزرقاء في الصور) حيث كشف حدث الارتطام الجليد الجديد النقي لقشرة جانيميد. استكشف العلماء التوزيعات المحتملة للأملاح المختلفة ، والتي قد ينشأ بعضها من داخل جانيميد نفسه ، وكيف يختلف حجم حبيبات الجليد في جانيميد عبر السطح.
يقع التلسكوب الكبير جدًا على ارتفاع شاهق في شمال تشيلي وبه مرايا تزيد عن 8 أمتار ، وهو أحد أقوى منشآت التلسكوب في العالم.
يضيف أوليفر كينج: "لقد سمح لنا ذلك بإجراء رسم خرائط تفصيلي لأوروبا وجانيميد ، ومراقبة الميزات على أسطحهما التي يقل عرضها عن 150 كم - وكل ذلك على مسافات تزيد عن 600 مليون كيلومتر من الأرض. كان رسم الخرائط على هذا النطاق الدقيق ممكنًا فقط عن طريق إرسال مركبة فضائية إلى المشتري لمراقبة الأقمار عن قرب ".
البروفيسور فليتشر محمد: "أثارت هذه الملاحظات الأرضية الشهية لاستكشافنا المستقبلي لأقمار المشتري."
"تعمل مهام الكواكب في ظل قيود تشغيلية صارمة ، ولا يمكننا تغطية جميع التضاريس التي نرغب فيها ، لذلك يجب اتخاذ قرارات صعبة بشأن مناطق أسطح الأقمار التي تستحق الفحص الدقيق. تساعد الملاحظات على نطاق 150 كم مثل تلك التي قدمها VLT ، وخليفتها الهائل في نهاية المطاف ELT (تلسكوب كبير للغاية) ، على توفير سياق عالمي لرصد المركبات الفضائية.
المرجع مجلة:
- أوليفر كينج ولي إن فليتشر (2022) ، النمذجة العالمية لتكوين سطح جانيميد: رسم خرائط بالقرب من الأشعة تحت الحمراء من VLT / SPHERE ، JGR: Planets ، مقبول. DOI: 10.48550 / arXiv.2209.01976
- أوليفر كينج ، لي إن فليتشر ، نيكولاس ليجير (2022) ، رسم خرائط تركيبي لأوروبا باستخدام نمذجة MCMC لملاحظات بالقرب من IR VLT / SPHERE و Galileo / NIMS ، مجلة علوم الكواكب 3 ، 72. DOI: 10.3847 / بسج / ac596d
