באמצעות הטלסקופ הגדול מאוד של מצפה הכוכבים הדרומי האירופי (VLT) בצ'ילה, מדענים פלנטריים מבית הספר לפיזיקה ואסטרונומיה של אוניברסיטת לסטר חשפו את התמונות החדות ביותר של המשטחים הקפואים בשניים הירחים הגדולים ביותר של צדק: אירופה וגנימד.
התמונות חשפו קוקטייל של כימיקלים המרכיבים את המשטחים הקפואים של אירופה וגאנימד, המציע תובנות לגבי התהליכים המעצבים את ההרכב הכימי של ירחים מסיביים אלה. הוא כולל גם מאפיינים גיאולוגיים כמו הלינות הארוכות דמויות השבר החותכות על פני השטח של אירופה.
גנימד ואירופה הם שניים מארבעת הירחים הגדולים ביותר המקיפים אותם צדק, המכונים ביחד הירחים הגליליים. בעוד שגנימד הוא הירח הגדול ביותר במערכת השמש, אירופה דומה יחסית בגודלה לזו שלנו ירח.
התצפיות החדשות יצרו ספקטרום השתקפות על ידי מדידת כמות אור השמש המוחזרת באורכי גל אינפרא אדום שונים ממשטחי אירופה וגנימד. ספקטרום השתקפות אלו מנותחים על ידי יצירת מודל ממוחשב המשווה כל ספקטרום שנצפה לספקטרום של חומרים שונים הנמדדים במעבדות.
התמונות והספקטרום של אירופה חושפים זאת הקרום של אירופה מורכב בעיקר מקרח מים קפוא עם חומרים שאינם קרח המזהמים את פני השטח.
אוליבר קינג מבית הספר לפיזיקה ואסטרונומיה של אוניברסיטת לסטר אמר: "מיפינו את ההתפלגות של החומרים השונים על פני השטח, כולל כפור חומצה גופרתית, שנמצא בעיקר בצד של אירופה המופגז בצורה החזקה ביותר על ידי הגזים המקיפים את צדק".
"המודלים מצאו שיכולים להיות מגוון של מלחים שונים על פני השטח, אבל הציע שספקטרוסקופיה אינפרא אדום לבדה בדרך כלל לא מסוגלת לזהות אילו סוגי מלח ספציפיים קיימים."
מחקריו של גנימד מגלים כי פני השטח מורכבים משני סוגים עיקריים של שטח: חלקים אחרונים עם הרבה קרח מים וחלקים ישנים יותר שנוצרו בעיקר מחומר אפור כהה שהרכבו אינו ידוע.
כיפות הקוטב והמכתשים של גנימד הם בין האזורים הקפואים (כחול בתמונות) שבהם אירוע פגיעה חשף את הקרח החדש והטהור של קרום גנימד. המדענים חקרו את ההתפלגות האפשרית של מלחים שונים, שחלקם עשויים להגיע מתוך גנימד עצמו, וכיצד גודל גרגרי הקרח על פני השטח משתנה.
ממוקם בגובה רב בצפון צ'ילה ועם מראות מעל 8 מטרים, הטלסקופ Very Large Telescope הוא אחד ממתקני הטלסקופ החזקים בעולם.
אוליבר קינג מוסיף: "זה איפשר לנו לבצע מיפוי מפורט של אירופה וגנימד, תוך התבוננות במאפיינים על פני השטח שלהם קטנים מ-150 ק"מ לרוחב - כולם במרחקים של יותר מ-600 מיליון ק"מ מכדור הארץ. מיפוי בקנה מידה עדין זה היה אפשרי רק על ידי שליחת חלליות לצדק כדי לצפות בירחים מקרוב."
פרופסור פלטשר אמר: "תצפיות קרקעיות אלו מעוררות את התיאבון לחקר העתיד שלנו של ירחי צדק."
"משימות פלנטריות פועלות תחת אילוצי הפעלה קשים, ואנחנו לא יכולים לכסות את כל השטח שהיינו רוצים, ולכן יש לקבל החלטות קשות לגבי אילו אזורים של פני הירחים ראויים לבדיקה מדוקדקת ביותר. תצפיות בקנה מידה של 150 ק"מ כמו אלו שסיפקו ה-VLT, ובסופו של דבר יורשו העצום ה-ELT (הטלסקופ הגדול במיוחד), עוזרות לספק הקשר גלובלי לתצפיות בחללית".
עיון ביומן:
- אוליבר קינג ולי נ. פלטשר (2022), מודל גלובלי של הרכב פני השטח של גנימד: מיפוי Near-IR מ-VLT/SPHERE, JGR: Planets, מקובל. DOI: 10.48550/arXiv.2209.01976
- אוליבר קינג, Lei N. Fletcher, Nicolas Ligier (2022), מיפוי קומפוזיציוני של אירופה באמצעות מודל MCMC של Near-IR VLT/SPHERE ותצפיות Galileo/NIMS, כתב עת למדע פלנטרי 3, 72. DOI: 10.3847/PSJ/ac596d
