«Хаббл» подтвердил наличие водяного пара в атмосфере Ганимеда

NASA, ESA, John Spencer

Космический телескоп «Хаббл» подтвердил наличие водяного пара в разреженной атмосфере спутника Юпитера Ганимеда. Предполагается, что его источником является водяной лед, сублимирующий под действием солнечного излучения и потоков частиц. Статья опубликована в журнале Nature Astronomy.

Ганимед — самый крупный спутник в Солнечной системе, он в два раза тяжелее Луны и по размеру больше Меркурия. Интерес ученых к нему возрос после того, как выяснилось, что он может обладать подповерхностным океаном, проявлять тектоническую активность и имеет магнитосферу, генерируемую за счет жидкого ядра. 

Еще одним любопытным свойством Ганимеда стала его разреженная атмосфера, которая образуется в результате эрозии ледяной поверхности спутника под действием бомбардировки заряженными частицами и солнечным излучением. Считается, что она состоит из водяного пара, молекулярного и атомарного кислорода, радикала OH и атомарного и молекулярного водорода. Обилие молекулярного кислорода и атомарного водорода в атмосфере Ганимеда было подтверждено, однако водяной пар астрономам найти долгое время не удавалось.

Группа планетологов во главе с Лоренцом Ротом (Lorenz Roth) из Королевского технологического института в Стокгольме опубликовала результаты анализа данных наблюдений за Ганимедом при помощи спектрографов COS и STIS космического телескопа «Хаббл», охватывающие период с 1998 по 2010 год и 2018 год. Целью работы был поиск доказательств наличия водяного пара в разреженной атмосфере спутника Юпитера.

Ученые пришли к выводу, что интенсивность излучения атомарного кислорода (образующегося при разрушении молекул воды), которое регистрировалось «Хабблом» в атмосфере Ганимеда, связана с расстоянием до центра наблюдаемого полушария спутника. Таким образом, возникает следующая картина происходящего: в низкоширотных подсолнечных (область, где солнечные лучи падают перпендикулярно поверхности спутника) регионах идут процессы сублимации водяного льда с выделением водяного пара в атмосферу. При этом процессы сублимации наиболее активно идут днем, чем ночью и могут зависеть от чистоты льда. Вдали от подсолнечной области в основном регистрируется молекулярный кислород. Исследователи оценили колонковую плотность в 1015 молекул воды на квадратный сантиметр в подсолнечной области, что согласуется с идеей сублимацией льда.

Эти результаты имеют важное значение для будущей межпланетной станции JUICE (JUpiter ICy moons Explorer), которая должна прибыть в систему Юпитера в 2029 году. Она будет заниматься в том числе и исследованиями Ганимеда, в частности отследит транспорт водяного пара в атмосфере спутника. 

Ранее зонд «Юнона» прислала первые детальные фотографии Ганимеда, сделанные в ходе близкого пролета мимо спутника.

Александр Войтюк

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl+Enter.