Unter Verwendung des Very Large Telescope (VLT) der Europäischen Südsternwarte in Chile haben Planetenwissenschaftler der School of Physics and Astronomy der University of Leicester die schärfsten Bilder der gefrorenen Oberflächen auf zwei von ihnen enthüllt Jupiters größte Monde: Europa und Ganymed.
Die Bilder enthüllten einen Cocktail aus Chemikalien, aus denen die gefrorenen Oberflächen bestehen Europa und Ganymed und bieten Einblicke in die Prozesse, die die chemische Zusammensetzung dieser massiven Monde formen. Es umfasst auch geologische Merkmale wie die langen, rissartigen Linien, die die Oberfläche Europas durchziehen.
Ganymed und Europa sind zwei der vier größten umlaufenden Monde Jupiter, zusammen als die galiläischen Monde bezeichnet. Während Ganymed der größte Mond im Sonnensystem ist, ist Europa relativ ähnlich groß wie unser eigener Mond.
Die neuen Beobachtungen erzeugten ein Reflexionsspektrum, indem die Menge des Sonnenlichts gemessen wurde, das bei verschiedenen Infrarotwellenlängen von den Oberflächen von Europa und Ganymed reflektiert wurde. Diese Reflexionsspektren werden analysiert, indem ein Computermodell erstellt wird, das jedes beobachtete Spektrum mit den in Laboratorien gemessenen Spektren verschiedener Substanzen vergleicht.
Das zeigen die Bilder und Spektren von Europa Europas Kruste besteht hauptsächlich aus gefrorenem Wassereis mit Nicht-Eis-Materialien, die die Oberfläche kontaminieren.
Oliver King von der University of Leicester School of Physics and Astronomy sagte: „Wir haben die Verteilung der verschiedenen Materialien auf der Oberfläche kartiert, einschließlich des schwefelsauren Frosts, der hauptsächlich auf der Seite Europas vorkommt, die am stärksten von den Jupiter umgebenden Gasen bombardiert wird.“
„Die Modellierung ergab, dass auf der Oberfläche eine Vielzahl verschiedener Salze vorhanden sein könnten, deutete jedoch darauf hin, dass die Infrarotspektroskopie allein im Allgemeinen nicht in der Lage ist, festzustellen, welche spezifischen Salzarten vorhanden sind.“
Ganymedes Studien zeigen, dass die Oberfläche zwei Haupttypen von Gelände umfasst: jüngere Teile mit viel Wassereis und ältere Abschnitte, die hauptsächlich aus einem dunkelgrauen Material bestehen, dessen Zusammensetzung unbekannt ist.
Die Polkappen und Krater von Ganymed gehören zu den eisigen Regionen (blau auf den Fotos), in denen ein Einschlagereignis das neue, reine Eis der Kruste von Ganymed freigelegt hat. Die Wissenschaftler untersuchten die wahrscheinliche Verteilung verschiedener Salze, von denen einige möglicherweise aus Ganymed selbst stammen, und wie die Größe der Eiskörner auf Ganymed über die Oberfläche variiert.
Das Very Large Telescope befindet sich in großer Höhe im Norden Chiles und ist mit Spiegeln von über 8 Metern eine der leistungsstärksten Teleskopanlagen der Welt.
Oliver King ergänzt: „Dies hat es uns ermöglicht, eine detaillierte Kartierung von Europa und Ganymed durchzuführen und Merkmale auf ihren Oberflächen mit einem Durchmesser von weniger als 150 km zu beobachten – alle in Entfernungen von über 600 Millionen Kilometern von der Erde. Eine Kartierung in diesem feinen Maßstab war nur möglich, indem Raumsonden zum Jupiter geschickt wurden, um die Monde aus nächster Nähe zu beobachten.“
Professor Flechter sagte: „Diese bodengestützten Beobachtungen machen Lust auf unsere zukünftige Erforschung der Jupitermonde.“
„Planetenmissionen unterliegen strengen Betriebsbeschränkungen, und wir können nicht das gesamte Terrain abdecken, das wir gerne hätten, daher müssen schwierige Entscheidungen darüber getroffen werden, welche Bereiche der Mondoberflächen die genaueste Prüfung verdienen. Beobachtungen im 150-km-Maßstab, wie sie vom VLT und letztendlich seinem enormen Nachfolger, dem ELT (Extremely Large Telescope), bereitgestellt werden, helfen dabei, einen globalen Kontext für die Beobachtungen der Raumfahrzeuge bereitzustellen.“
Journal Referenz:
- Oliver King und Leigh N. Fletcher (2022), Globale Modellierung der Oberflächenzusammensetzung von Ganymede: Nah-IR-Kartierung von VLT/SPHERE, JGR: Planets, akzeptiert. DOI: 10.48550/arXiv.2209.01976
- Oliver King, Leigh N. Fletcher, Nicolas Ligier (2022), Zusammensetzungskartierung von Europa unter Verwendung von MCMC-Modellierung von Nah-IR-VLT/SPHERE- und Galileo/NIMS-Beobachtungen, Zeitschrift für Planetenwissenschaft 3, 72. DOI: 10.3847/PSJ/ac596d
