Телескоп Хаббл обнаружил водяной пар в атмосфере Ганимеда

Потока заряженных частиц от Солнца достаточно, чтобы в полдень на Ганимеде лед превратился в водяной пар

0 5 595

Ледяной спутник Юпитера Ганимед – самая большой в Солнечной системе. Водяной на его поверхности замерзает при низких температурах до минус 185 градусов по Цельсию.

Потока заряженных частиц от Солнца достаточно, чтобы в полдень на Ганимеде превратился в водяной пар – явления, известное как сублимация. Используя высокочувствительные спектры и спектральные изображения, полученные космическим телескопом Хаббл, исследователи планет обнаружили этот водяной пар в разреженной атмосфере ледяной луны.

В 1998 году спектрограф, формирующий изображения космического телескопа Хаббл (STIS), сделал первые ультрафиолетовые (УФ) снимки Ганимеда, которые выявили особую картину наблюдаемых выбросов из его ледяной атмосферы.

На Ганимеде наблюдаются полосы полярных сияний, которые чем-то похожи на полосы полярных сияний, наблюдаемые на Земле и других планетах с магнитными полями.

Таким образом, эти изображения были иллюстративным доказательством того, что имеет постоянное магнитное поле. Сходство между двумя УФ-наблюдениями объяснялось присутствием молекулярного кислорода.

В то различия объяснялись наличием атомарного кислорода, который производит сигнал, влияющий на один УФ-цвет больше, чем на другой.

«Атмосфера Ганимеда создается путем распыления заряженных частиц и сублимации его ледяной поверхности», – говорят ученые. «Предыдущие наблюдения выбросов кислорода в дальнем УФ-диапазоне были использованы для определения распыленного молекулярного кислорода как компонента атмосферы, но ожидаемый компонент сублимированной воды остался необнаруженным».

 

В новом исследовании астрономы провели комбинированный новых спектров, полученных в 2018 году с помощью спектрографа космического происхождения (COS) Хаббла, и архивных изображений с инструмента STIS за 1998 и 2010 годы.

К их удивлению и в отличие от первоначальной интерпретации данных 1998 года, они обнаружили, что в атмосфере Ганимеда почти не было атомарного кислорода. Это означает, что должно быть другое объяснение очевидных различий между изображениями ультрафиолетового сияния.

Объяснение было затем обнаружено авторами в относительном распределении полярных сияний на двух изображениях.

Температура поверхности Ганимеда сильно колеблется в течение дня, и около полудня на экваторе может быть достаточно тепло, чтобы ледяная поверхность высвободила небольшое количество молекул воды.

Фактически, воспринимаемые различия между УФ-изображениями напрямую коррелируют с тем, где в атмосфере Ганимеда ожидается вода.

«Изначально наблюдался только молекулярный кислород. Это происходит, когда заряженные частицы разрушают ледяную поверхность», – говорят исследователи. «Водяной пар, который мы сейчас измерили, возникает в результате сублимации льда, вызванной тепловым выходом водяного пара из теплых ледяных регионов».

Результаты исследования были опубликованы в журнале Nature Astronomy.
Войти с помощью: 
Подписаться
Уведомление о
guest
0 Комментарий
Встроенные отзывы
Посмотреть все комментарии
0
Будем рады вашим мыслям, пожалуйста, прокомментируйте.x
()
x