Met behulp van de Very Large Telescope (VLT) van de European Southern Observatory in Chili hebben planetaire wetenschappers van de School of Physics and Astronomy van de University of Leicester de scherpste beelden onthuld van de bevroren oppervlakken op twee van De grootste manen van Jupiter: Europa en Ganymedes.
De beelden onthulden een cocktail van chemicaliën waaruit de bevroren oppervlakken van Europa en Ganymedes, die inzicht bieden in de processen die de chemische samenstelling van deze massieve manen vormgeven. Het bevat ook geologische kenmerken zoals de lange spleetachtige lijnen die over het oppervlak van Europa lopen.
Ganymedes en Europa zijn twee van de vier grootste manen die in een baan om de aarde draaien Jupiter, gezamenlijk aangeduid als de Galileïsche manen. Terwijl Ganymedes de grootste maan in het zonnestelsel is, is Europa relatief vergelijkbaar in grootte met de onze Moon.
De nieuwe waarnemingen produceerden een reflectiespectrum door de hoeveelheid zonlicht te meten die op verschillende infrarode golflengten van de oppervlakken van Europa en Ganymedes werd gereflecteerd. Deze reflectiespectra worden geanalyseerd door een computermodel te maken dat elk waargenomen spectrum vergelijkt met de spectra van verschillende stoffen gemeten in laboratoria.
De beelden en spectra van Europa onthullen dat Europa's korst bestaat voornamelijk uit bevroren waterijs met niet-ijsmaterialen die het oppervlak verontreinigen.
Oliver King van de University of Leicester School of Physics and Astronomy zei: "We hebben de verdeling van de verschillende materialen op het oppervlak in kaart gebracht, waaronder zwavelzuurvorst, dat vooral wordt aangetroffen aan de kant van Europa die het zwaarst wordt gebombardeerd door de gassen rond Jupiter."
"Uit de modellering bleek dat er een verscheidenheid aan verschillende zouten op het oppervlak aanwezig zou kunnen zijn, maar suggereerde dat infraroodspectroscopie alleen over het algemeen niet in staat is om te identificeren welke specifieke soorten zout aanwezig zijn."
Ganymedes studies laten zien dat het oppervlak twee primaire soorten terrein omvat: recente delen met veel waterijs en oudere delen die voornamelijk bestaan uit een donkergrijs materiaal waarvan de samenstelling onbekend is.
De poolkappen en kraters van Ganymedes behoren tot de ijzige gebieden (blauw op de foto's) waar een inslag het nieuwe, zuivere ijs van de korst van Ganymedes heeft blootgelegd. De wetenschappers onderzochten de waarschijnlijke verdelingen van verschillende zouten, waarvan sommige afkomstig kunnen zijn van binnenuit Ganymedes zelf, en hoe de grootte van de ijskorrels op Ganymedes over het oppervlak varieert.
Gelegen op grote hoogte in het noorden van Chili en met spiegels van meer dan 8 meter, is de Very Large Telescope een van de krachtigste telescoopfaciliteiten ter wereld.
Oliver King voegt toe: "Dit heeft ons in staat gesteld om gedetailleerde kaarten van Europa en Ganymedes uit te voeren, waarbij we kenmerken op hun oppervlakken met een diameter van minder dan 150 km hebben waargenomen - allemaal op afstanden van meer dan 600 miljoen kilometer van de aarde. Het in kaart brengen op deze fijne schaal was alleen mogelijk door ruimtevaartuigen naar Jupiter te sturen om de manen van dichtbij te observeren.”
Professor Fletcher zei: "Deze waarnemingen op de grond wekken de eetlust op voor onze toekomstige verkenning van de manen van Jupiter."
“Planetaire missies opereren onder zware operationele beperkingen, en we kunnen niet al het terrein bestrijken dat we zouden willen, dus er moeten moeilijke beslissingen worden genomen over welke delen van het oppervlak van de manen het meest nauwkeurig moeten worden onderzocht. Waarnemingen op een schaal van 150 km, zoals die van de VLT, en uiteindelijk zijn enorme opvolger de ELT (Extremely Large Telescope), helpen om een wereldwijde context te bieden voor de waarnemingen van de ruimtevaartuigen.”
Journal Reference:
- Oliver King en Leigh N. Fletcher (2022), Globale modellering van de oppervlaktesamenstelling van Ganymedes: Near-IR mapping van VLT/SPHERE, JGR: Planets, geaccepteerd. DOI: 10.48550/arXiv.2209.01976
- Oliver King, Leigh N. Fletcher, Nicolas Ligier (2022), Compositionele kartering van Europa met behulp van MCMC-modellering van Near-IR VLT/SPHERE- en Galileo/NIMS-waarnemingen, Planetair wetenschappelijk tijdschrift 3, 72. DOI: 10.3847/PSJ/ac596d
