Korzystając z Bardzo Dużego Teleskopu Europejskiego Obserwatorium Południowego (VLT) w Chile, planetolodzy z Wydziału Fizyki i Astronomii Uniwersytetu w Leicester przedstawili najostrzejsze obrazy zamarzniętych powierzchni na dwóch Największe księżyce Jowisza: Europa i Ganimedes.
Obrazy ujawniły mieszankę chemikaliów, które tworzą zamrożone powierzchnie Europa i Ganimedes, oferując wgląd w procesy kształtujące skład chemiczny tych masywnych księżyców. Obejmuje również cechy geologiczne, takie jak długa, przypominająca szczelinę linia przecinająca powierzchnię Europy.
Ganimedes i Europa to dwa z czterech największych księżyców krążących po orbicie Jupiter, łącznie określane jako księżyce galilejskie. Podczas gdy Ganimedes jest największym Księżycem w Układzie Słonecznym, Europa jest stosunkowo podobna do naszej Księżyc.
Nowe obserwacje dały widmo odbicia poprzez pomiar ilości światła słonecznego odbitego na różnych długościach fal podczerwonych od powierzchni Europy i Ganimedesa. Te widma odbicia są analizowane poprzez tworzenie modelu komputerowego, który porównuje każde obserwowane widmo z widmami różnych substancji mierzonych w laboratoriach.
Obrazy i widma Europy pokazują, że Skórka Europy składa się głównie z zamarzniętego lodu wodnego z materiałami nielodowymi zanieczyszczającymi powierzchnię.
Oliver King z University of Leicester School of Physics and Astronomy powiedział: „Zmapowaliśmy rozkłady różnych materiałów na powierzchni, w tym szron kwasem siarkowym, który znajduje się głównie po stronie Europy, która jest najbardziej bombardowana przez gazy otaczające Jowisza”.
„Modelowanie wykazało, że na powierzchni może znajdować się wiele różnych soli, ale zasugerowało, że sama spektroskopia w podczerwieni generalnie nie jest w stanie zidentyfikować, które konkretne rodzaje soli są obecne”.
Badania Ganimedesa ujawniają, że powierzchnia składa się z dwóch głównych typów terenu: niedawnych części z dużą ilością lodu wodnego oraz starszych sekcji utworzonych głównie z ciemnoszarego materiału, którego skład jest nieznany.
Czapy polarne i kratery Ganimedesa należą do obszarów lodowych (niebieskie na zdjęciach), gdzie uderzenie odsłoniło nowy, czysty lód skorupy Ganimedesa. Naukowcy zbadali prawdopodobny rozkład różnych soli, z których niektóre mogą pochodzić z samego Ganimedesa, oraz to, jak wielkość ziaren lodu na Ganimedesie zmienia się na całej powierzchni.
Znajdujący się na dużej wysokości w północnym Chile i wyposażony w lustra o długości ponad 8 metrów, Bardzo Duży Teleskop jest jednym z najpotężniejszych obiektów teleskopowych na świecie.
Oliver King dodaje: „Umożliwiło nam to szczegółowe mapowanie Europy i Ganimedesa, obserwując na ich powierzchniach obiekty o średnicy mniejszej niż 150 km – a wszystko to w odległości ponad 600 milionów kilometrów od Ziemi. Mapowanie w tej drobnej skali było możliwe tylko dzięki wysłaniu statku kosmicznego na Jowisza w celu obserwowania księżyców z bliska”.
Profesor Fletcher powiedziany: „Te naziemne obserwacje zaostrzają apetyt na naszą przyszłą eksplorację księżyców Jowisza”.
„Misje planetarne działają w trudnych warunkach operacyjnych, a my nie jesteśmy w stanie objąć całego terenu, na którym byśmy chcieli, dlatego należy podjąć trudne decyzje dotyczące tego, które obszary powierzchni księżyców zasługują na najbliższą analizę. Obserwacje w skali 150 km, takie jak te dostarczane przez VLT, a ostatecznie jego ogromnego następcę ELT (Extremely Large Telescope), pomagają zapewnić globalny kontekst dla obserwacji statku kosmicznego”.
Referencje czasopisma:
- Oliver King i Leigh N. Fletcher (2022), Globalne modelowanie składu powierzchni Ganimedesa: Mapowanie w bliskiej podczerwieni z VLT/SPHERE, JGR: Planety, zaakceptowano. DOI: 10.48550/arXiv.2209.01976
- Oliver King, Leigh N. Fletcher, Nicolas Ligier (2022), Mapowanie kompozycyjne Europy z wykorzystaniem modelowania MCMC obserwacji Near-IR VLT/SPHERE i Galileo/NIMS, Planetarny Dziennik Naukowy 3. DOI: 10.3847/PSJ/ac596d
