Sử dụng Kính viễn vọng Rất lớn của Đài quan sát Nam Âu (VLT) ở Chile, các nhà khoa học Hành tinh từ Trường Vật lý và Thiên văn của Đại học Leicester đã công bố những hình ảnh sắc nét nhất về các bề mặt đóng băng trên hai trong số Mặt trăng lớn nhất của sao Mộc: Europa và Ganymede.
Những hình ảnh cho thấy một hỗn hợp các chất hóa học tạo nên các bề mặt đóng băng của Châu Âu và Ganymede, cung cấp những hiểu biết sâu sắc về các quá trình hình thành thành phần hóa học của những mặt trăng khổng lồ này. Nó cũng bao gồm các đặc điểm địa chất như linae giống như khe nứt dài cắt ngang bề mặt của Europa.
Ganymede và Europa là hai trong số bốn mặt trăng lớn nhất quay quanh sao Mộc, được gọi chung là mặt trăng Galilê. Trong khi Ganymede là Mặt trăng lớn nhất trong Hệ Mặt trời, Europa có kích thước tương đối giống với Mặt trăng của chúng ta mặt trăng.
Các quan sát mới tạo ra phổ phản xạ bằng cách đo lượng ánh sáng mặt trời phản xạ ở các bước sóng hồng ngoại khác nhau từ bề mặt Europa và Ganymede. Các phổ phản xạ này được phân tích bằng cách tạo ra một mô hình máy tính so sánh từng phổ quan sát được với phổ của các chất khác nhau được đo trong phòng thí nghiệm.
Những hình ảnh và quang phổ của Europa tiết lộ rằng Lớp vỏ của Europa được cấu tạo chủ yếu từ nước đá đóng băng với các vật liệu không phải băng làm ô nhiễm bề mặt.
Oliver King từ Trường Vật lý và Thiên văn của Đại học Leicester cho biết: “Chúng tôi lập bản đồ sự phân bố của các vật chất khác nhau trên bề mặt, bao gồm cả sương giá axit sulfuric, chủ yếu được tìm thấy ở phía Europa, nơi bị bắn phá nặng nề nhất bởi các khí xung quanh Sao Mộc.”
"Mô hình cho thấy có thể có nhiều loại muối khác nhau hiện diện trên bề mặt, nhưng cho thấy rằng chỉ riêng phương pháp quang phổ hồng ngoại nói chung không thể xác định được loại muối cụ thể nào có mặt."
Các nghiên cứu của Ganymede cho thấy bề mặt bao gồm hai dạng địa hình chính: các phần gần đây có nhiều băng nước và các phần cũ hơn chủ yếu được hình thành từ vật chất màu xám đen mà thành phần chưa được biết đến.
Các chỏm địa cực và miệng núi lửa của Ganymede nằm trong số các vùng băng giá (màu xanh lam trong ảnh), nơi một sự kiện va chạm đã làm lộ ra lớp băng mới, tinh khiết của lớp vỏ Ganymede. Các nhà khoa học đã khám phá khả năng phân bố của các loại muối khác nhau, một số có thể bắt nguồn từ chính Ganymede, và kích thước của các hạt băng trên Ganymede thay đổi như thế nào trên bề mặt.
Nằm ở độ cao lớn ở phía bắc Chile và có gương trên 8 mét, Kính viễn vọng Rất lớn là một trong những cơ sở kính thiên văn mạnh nhất trên thế giới.
Oliver King cho biết thêm: “Điều này cho phép chúng tôi thực hiện lập bản đồ chi tiết của Europa và Ganymede, quan sát các đặc điểm trên bề mặt của chúng có chiều ngang nhỏ hơn 150 km - tất cả đều ở khoảng cách hơn 600 triệu km từ Trái đất. Việc lập bản đồ ở quy mô nhỏ này chỉ có thể thực hiện được bằng cách gửi tàu vũ trụ đến Sao Mộc để quan sát cận cảnh các mặt trăng ”.
Giáo sư Fletcher nói: “Những quan sát trên mặt đất này kích thích sự thèm muốn cho việc khám phá các vệ tinh của Sao Mộc trong tương lai.”
“Các sứ mệnh hành tinh hoạt động dưới những hạn chế vận hành khó khăn, và chúng tôi không thể bao quát tất cả các địa hình mà chúng tôi muốn, vì vậy các quyết định khó khăn phải được đưa ra về khu vực nào trên bề mặt của các mặt trăng đáng được xem xét kỹ lưỡng nhất. Các quan sát ở quy mô 150 km như VLT cung cấp, và cuối cùng là người kế nhiệm to lớn của nó là ELT (Kính viễn vọng Cực lớn), giúp cung cấp bối cảnh toàn cầu cho các quan sát của tàu vũ trụ. "
Tạp chí tham khảo:
- Oliver King và Leigh N. Fletcher (2022), Mô hình hóa toàn cầu về thành phần bề mặt của Ganymede: Ánh xạ Cận hồng ngoại từ VLT / SPHERE, JGR: Các hành tinh, được chấp nhận. DOI: 10.48550 / arXiv.2209.01976
- Oliver King, Leigh N. Fletcher, Nicolas Ligier (2022), Lập bản đồ thành phần của Europa sử dụng mô hình MCMC của các quan sát VLT / SPHERE và Galileo / NIMS, Tạp chí Khoa học Hành tinh 3, 72. DOI: 10.3847 / PSJ / ac596d
