Ved hjælp af European Southern Observatory's Very Large Telescope (VLT) i Chile har planetforskere fra University of Leicester's School of Physics and Astronomy afsløret de skarpeste billeder af de frosne overflader på to af Jupiters største måner: Europa og Ganymedes.
Billederne afslørede en cocktail af kemikalier, der udgør de frosne overflader af Europa og Ganymedes, der giver indsigt i de processer, der former den kemiske sammensætning af disse massive måner. Det inkluderer også geologiske træk, såsom de lange riftlignende linae, der skærer hen over Europas overflade.
Ganymedes og Europa er to af de fire største måner, der kredser om Jupiter, samlet omtalt som de galilæiske måner. Mens Ganymedes er den største måne i solsystemet, er Europa relativt ens i størrelse med vores egen Moon.
De nye observationer producerede et reflektansspektrum ved at måle mængden af sollys, der reflekteres ved forskellige infrarøde bølgelængder fra Europa og Ganymedes overflader. Disse reflektansspektre analyseres ved at skabe en computermodel, der sammenligner hvert observeret spektrum med spektrene for forskellige stoffer målt i laboratorier.
Billeder og spektre af Europa afslører det Europas skorpe er hovedsageligt sammensat af frossen vandis med ikke-ismaterialer, der forurener overfladen.
Oliver King fra University of Leicester School of Physics and Astronomy sagde: "Vi kortlagde fordelingen af de forskellige materialer på overfladen, inklusive svovlsyrefrost, som hovedsageligt findes på den side af Europa, der er mest bombarderet af gasserne omkring Jupiter."
"Modelleringen fandt, at der kunne være en række forskellige salte til stede på overfladen, men antydede, at infrarød spektroskopi alene generelt ikke er i stand til at identificere, hvilke specifikke typer salt der er til stede."
Ganymedes undersøgelser afslører, at overfladen består af to primære terræntyper: nyere dele med meget vandis og ældre sektioner primært dannet af et mørkegrå materiale, hvis sammensætning er ukendt.
Ganymedes polarkapper og kratere er blandt de iskolde områder (blå på billederne), hvor en nedslagsbegivenhed har blotlagt den nye, rene is i Ganymedes skorpe. Forskerne undersøgte den sandsynlige fordeling af forskellige salte, hvoraf nogle kan stamme fra Ganymedes selv, og hvordan størrelsen af iskornene på Ganymedes varierer over overfladen.
Beliggende i stor højde i det nordlige Chile og med spejle over 8 meter er Very Large Telescope et af de mest kraftfulde teleskopanlæg i verden.
Oliver King tilføjer: "Dette har gjort det muligt for os at udføre detaljeret kortlægning af Europa og Ganymedes og observere træk på deres overflader mindre end 150 km på tværs - alt sammen i afstande over 600 millioner kilometer fra Jorden. Kortlægning i denne fine skala var kun mulig ved at sende rumfartøjer til Jupiter for at observere månerne tæt på."
Professor Fletcher sagde: "Disse jordbaserede observationer vækker appetit på vores fremtidige udforskning af Jupiters måner."
"Planetariske missioner opererer under hårde operationelle begrænsninger, og vi kan ikke dække alt det terræn, som vi gerne vil, så der skal tages svære beslutninger om, hvilke områder af månernes overflader, der fortjener den tætteste undersøgelse. Observationer på 150 km skala som dem, der leveres af VLT, og i sidste ende dets enorme efterfølger ELT (Extremely Large Telescope), er med til at give en global kontekst for rumfartøjets observationer."
Journal Reference:
- Oliver King og Leigh N. Fletcher (2022), Global modellering af Ganymedes overfladesammensætning: Nær-IR-kortlægning fra VLT/SPHERE, JGR: Planeter, accepteret. DOI: 10.48550/arXiv.2209.01976
- Oliver King, Leigh N. Fletcher, Nicolas Ligier (2022), Compositional mapping af Europa ved hjælp af MCMC-modellering af Near-IR VLT/SPHERE og Galileo/NIMS observationer, Planetary Science Journal 3. DOI: 10.3847/PSJ/ac596d
