Χρησιμοποιώντας το Πολύ Μεγάλο Τηλεσκόπιο του Ευρωπαϊκού Νότιου Αστεροσκοπείου (VLT) στη Χιλή, πλανητικοί επιστήμονες από τη Σχολή Φυσικής και Αστρονομίας του Πανεπιστημίου του Leicester αποκάλυψαν τις πιο ευκρινείς εικόνες των παγωμένων επιφανειών σε δύο από Τα μεγαλύτερα φεγγάρια του Δία: Ευρώπη και Γανυμήδης.
Οι εικόνες αποκάλυψαν ένα κοκτέιλ χημικών ουσιών που αποτελούν τις παγωμένες επιφάνειες του Ευρώπη και τον Γκανιμήδη, προσφέροντας πληροφορίες για τις διαδικασίες που διαμορφώνουν τη χημική σύνθεση αυτών των ογκωδών φεγγαριών. Περιλαμβάνει επίσης γεωλογικά χαρακτηριστικά όπως οι μακριές γραμμές που μοιάζουν με ρήγμα που κόβουν την επιφάνεια της Ευρώπης.
Ο Γανυμήδης και η Ευρώπη είναι δύο από τα τέσσερα μεγαλύτερα φεγγάρια που βρίσκονται σε τροχιά Δίας, που συλλογικά αναφέρονται ως τα φεγγάρια του Γαλιλαίου. Ενώ ο Γανυμήδης είναι το μεγαλύτερο φεγγάρι στο Ηλιακό Σύστημα, η Ευρώπη είναι σχετικά παρόμοια σε μέγεθος με τη δική μας Σελήνη.
Οι νέες παρατηρήσεις παρήγαγαν ένα φάσμα ανάκλασης μετρώντας την ποσότητα του ηλιακού φωτός που ανακλάται σε διάφορα μήκη κύματος υπέρυθρων από τις επιφάνειες της Ευρώπης και του Γανυμήδη. Αυτά τα φάσματα ανάκλασης αναλύονται δημιουργώντας ένα μοντέλο υπολογιστή που συγκρίνει κάθε παρατηρούμενο φάσμα με τα φάσματα διαφόρων ουσιών που μετρήθηκαν σε εργαστήρια.
Οι εικόνες και τα φάσματα της Ευρώπης το αποκαλύπτουν ο φλοιός της Ευρώπης αποτελείται κυρίως από παγωμένο πάγο νερού με μη παγωμένα υλικά που μολύνουν την επιφάνεια.
Ο Όλιβερ Κινγκ από τη Σχολή Φυσικής και Αστρονομίας του Πανεπιστημίου του Λέστερ είπε: «Χαρτογραφήσαμε τις κατανομές των διαφορετικών υλικών στην επιφάνεια, συμπεριλαμβανομένου του παγετού θειικού οξέος, ο οποίος βρίσκεται κυρίως στην πλευρά της Ευρώπης που βομβαρδίζεται περισσότερο από τα αέρια που περιβάλλουν τον Δία».
«Η μοντελοποίηση διαπίστωσε ότι θα μπορούσε να υπάρχει μια ποικιλία διαφορετικών αλάτων στην επιφάνεια, αλλά πρότεινε ότι η υπέρυθρη φασματοσκοπία από μόνη της γενικά δεν είναι σε θέση να προσδιορίσει ποιοι συγκεκριμένοι τύποι αλάτων υπάρχουν».
Οι μελέτες του Ganymede αποκαλύπτουν ότι η επιφάνεια περιλαμβάνει δύο κύριους τύπους εδάφους: πρόσφατα τμήματα με πολύ πάγο νερού και παλαιότερα τμήματα που σχηματίζονται κυρίως από ένα σκούρο γκρι υλικό του οποίου η σύνθεση είναι άγνωστη.
Τα πολικά καλύμματα και οι κρατήρες του Γανυμήδη είναι μεταξύ των παγωμένων περιοχών (μπλε στις φωτογραφίες) όπου ένα συμβάν πρόσκρουσης έχει εκθέσει τον νέο, καθαρό πάγο του φλοιού του Γανυμήδη. Οι επιστήμονες διερεύνησαν τις πιθανές κατανομές διαφορετικών αλάτων, μερικά από τα οποία μπορεί να προέρχονται από τον ίδιο τον Γανυμήδη, και πώς το μέγεθος των κόκκων πάγου στον Γανυμήδη ποικίλλει σε όλη την επιφάνεια.
Βρίσκεται σε μεγάλο υψόμετρο στη βόρεια Χιλή και με καθρέφτες πάνω από 8 μέτρα, το Very Large Telescope είναι μια από τις πιο ισχυρές εγκαταστάσεις τηλεσκοπίων στον κόσμο.
Ο Όλιβερ Κινγκ προσθέτει: «Αυτό μας επέτρεψε να πραγματοποιήσουμε λεπτομερή χαρτογράφηση της Ευρώπης και του Γανυμήδη, παρατηρώντας χαρακτηριστικά στις επιφάνειές τους με διάμετρο μικρότερο από 150 km – όλα σε αποστάσεις πάνω από 600 εκατομμύρια χιλιόμετρα από τη Γη. Η χαρτογράφηση σε αυτή την λεπτή κλίμακα ήταν δυνατή μόνο με την αποστολή διαστημικού σκάφους στον Δία για να παρατηρήσει τα φεγγάρια από κοντά».
Καθηγητής Φλέτσερ είπε: «Αυτές οι επίγειες παρατηρήσεις ανοίγουν την όρεξη για τη μελλοντική μας εξερεύνηση των φεγγαριών του Δία».
«Οι πλανητικές αποστολές λειτουργούν κάτω από σκληρούς λειτουργικούς περιορισμούς και δεν μπορούμε να καλύψουμε όλο το έδαφος που θα θέλαμε, επομένως πρέπει να ληφθούν δύσκολες αποφάσεις σχετικά με το ποιες περιοχές των επιφανειών των φεγγαριών αξίζουν τον πιο στενό έλεγχο. Παρατηρήσεις σε κλίμακα 150 χιλιομέτρων, όπως αυτές που παρέχονται από το VLT, και τελικά ο τεράστιος διάδοχός του, το ELT (Εξαιρετικά Μεγάλο Τηλεσκόπιο), βοηθούν στην παροχή ενός παγκόσμιου πλαισίου για τις παρατηρήσεις του διαστημικού σκάφους».
Αναφορά στο περιοδικό:
- Oliver King και Leigh N. Fletcher (2022), Παγκόσμια μοντελοποίηση της σύνθεσης της επιφάνειας του Ganymede: Near-IR mapping from VLT/SPHERE, JGR: Planets, αποδεκτή. DOI: 10.48550/arXiv.2209.01976
- Oliver King, Leigh N. Fletcher, Nicolas Ligier (2022), Συνθετική χαρτογράφηση της Ευρώπης με χρήση μοντελοποίησης MCMC των παρατηρήσεων Near-IR VLT/SPHERE και Galileo/NIMS, Planetary Science Journal 3, 72. DOI: 10.3847/PSJ/ac596d
