دانشمندان سیاره‌شناسی دانشکده فیزیک و نجوم دانشگاه لستر با استفاده از تلسکوپ بسیار بزرگ رصدخانه جنوبی اروپا (VLT) در شیلی، واضح‌ترین تصاویر از سطوح یخ‌زده را بر روی دو مورد از این سطوح رونمایی کردند. بزرگترین قمرهای مشتری: اروپا و گانیمد.
این تصاویر ترکیبی از مواد شیمیایی را نشان می دهد که سطوح یخ زده را تشکیل می دهند اروپا و گانیمد، بینشی در مورد فرآیندهای شکل‌دهی به ترکیب شیمیایی این قمرهای عظیم ارائه می‌کنند. همچنین شامل ویژگی‌های زمین‌شناسی مانند خطوط شکاف‌مانند طولانی است که در سطح اروپا بریده می‌شوند.
گانیمد و اروپا دو قمر از چهار قمر بزرگی هستند که به دور آن می چرخند مشتری، که در مجموع به عنوان قمرهای گالیله شناخته می شود. در حالی که گانیمد بزرگترین قمر منظومه شمسی است، اروپا از نظر اندازه نسبتاً مشابه ماه ماست ماه.
مشاهدات جدید با اندازه گیری مقدار نور خورشید منعکس شده در طول موج های فروسرخ مختلف از سطوح اروپا و گانیمد، طیف بازتابی تولید کرد. این طیف های بازتابی با ایجاد یک مدل کامپیوتری که هر طیف مشاهده شده را با طیف مواد مختلف اندازه گیری شده در آزمایشگاه ها مقایسه می کند، تجزیه و تحلیل می شوند.
تصاویر و طیف های اروپا این را نشان می دهد پوسته اروپا عمدتا از یخ آب منجمد با مواد غیر یخی که سطح را آلوده می کنند تشکیل شده است.
الیور کینگ از دانشکده فیزیک و نجوم دانشگاه لستر گفت: ما توزیع مواد مختلف روی سطح را ترسیم کردیم، از جمله یخ زدگی اسید سولفوریک، که عمدتاً در سمت اروپا یافت می شود که به شدت توسط گازهای اطراف مشتری بمباران می شود.
مدلسازی نشان داد که می‌تواند انواع نمک‌های مختلف روی سطح وجود داشته باشد، اما نشان داد که طیف‌سنجی مادون قرمز به تنهایی معمولاً قادر به شناسایی انواع خاصی از نمک نیست.
مطالعات گانیمد نشان می‌دهد که سطح شامل دو نوع زمین اصلی است: بخش‌های اخیر با مقدار زیادی یخ آب و بخش‌های قدیمی‌تر که عمدتاً از یک ماده خاکستری تیره تشکیل شده‌اند که ترکیب آن ناشناخته است.
کلاهک‌های قطبی و دهانه‌های گانیمد از جمله مناطق یخی (آبی در عکس‌ها) هستند که یک رویداد ضربه‌ای یخ جدید و خالص پوسته گانیمد را در معرض دید قرار داده است. دانشمندان توزیع احتمالی نمک های مختلف را بررسی کردند، که برخی از آنها ممکن است از درون خود گانیمد سرچشمه بگیرند، و اینکه چگونه اندازه دانه های یخ روی گانیمد در سراسر سطح متفاوت است.
تلسکوپ Very Large که در ارتفاع زیاد در شمال شیلی و با آینه های بیش از 8 متر قرار دارد، یکی از قدرتمندترین امکانات تلسکوپ در جهان است.
الیور کینگ می افزاید: این به ما این امکان را می‌دهد که نقشه‌برداری دقیقی از اروپا و گانیمد انجام دهیم و ویژگی‌هایی را روی سطوح آنها با عرض کمتر از ۱۵۰ کیلومتر مشاهده کنیم - همه در فواصل بیش از ۶۰۰ میلیون کیلومتر از زمین. نقشه برداری در این مقیاس خوب تنها با ارسال فضاپیما به مشتری برای رصد قمرها از نزدیک امکان پذیر بود.
پروفسور فلچر گفت:: این مشاهدات زمینی اشتها را برای اکتشافات آینده ما در قمرهای مشتری تحریک می کند.
ماموریت‌های سیاره‌ای تحت محدودیت‌های عملیاتی سخت عمل می‌کنند و ما نمی‌توانیم تمام زمین‌هایی را که می‌خواهیم پوشش دهیم، بنابراین باید تصمیمات دشواری در مورد اینکه کدام مناطق از سطح قمرها مستحق بررسی دقیق هستند، گرفته شود. مشاهدات در مقیاس 150 کیلومتری مانند آنچه که توسط VLT و در نهایت جانشین عظیم آن ELT (تلسکوپ بسیار بزرگ) ارائه شده است، به فراهم کردن زمینه ای جهانی برای رصد فضاپیما کمک می کند.
مرجع مجله:
- الیور کینگ و لی ان. فلچر (2022)، مدلسازی جهانی ترکیب سطح گانیمد: نقشه برداری نزدیک به IR از VLT/SPHERE، JGR: سیارات، پذیرفته شده است. DOI: 10.48550/arXiv.2209.01976
- الیور کینگ، لی ان. فلچر، نیکلاس لیگیر (2022)، نقشه‌برداری ترکیبی اروپا با استفاده از مدلسازی MCMC مشاهدات VLT/SPHERE نزدیک به IR و گالیله/NIMS، مجله علوم سیاره ای 3، 72. DOI: 10.3847/PSJ/ac596d
