Телескопът Джеймс Уеб показа нови детайли за спътниците на Юпитер
Спектроскопската карта на Ганимед (вляво), получена благодарение на галактическата обсерватория Джеймс Уеб, демонстрира усвояване на светлина наоколо до полюсите, особено за водородния пероксид. Вдясно е инфрачервено изображение на Йо, показващо горещи вулканични изригвания. Автори са Саманта Тръмбо, Корнел, и Имке де Патер, Калифорнийски университет, Бъркли.
Космическият телескоп Джеймс Уеб разкрива нови секрети за галилеевите спътници на Юпитер. По-конкретно Ганимед, най-големият сателит, и Йо, най-вулканично интензивният. Благодарение на чувствителността на инфрачервените камери и високата разграничителна дарба на спектрометъра на Уеб са направени две доста забавни открития.
В първото проучване астрономите разказват откриването на водороден пероксид наоколо до полюсите на Ганимед. Тази молекула (H2O2) е открита с помощта на измерванията на спектрометъра NIRSpec (Near InfraRed Spectrometer) и съгласно учените е получена от въздействието на заредени частици върху ледената повърхнина на спътника. Второто проучване демонстрира откриването на серни пари на Йо, което също е повлияно от близостта му с газовия колос.
Водороден пероксид на полюсите на Ганимед
Според откривателите водородният пероксид, открит в инфрачервения диапазон на спектрите, получени благодарение на апарата Уеб, се образува под действието на заредените частици на Юпитер, които попадат във водния лед покрай полюсите на Ганимед и разрушават водните молекули на фрагменти (този развой се назовава радиолиза). След това те се рекомбинират и образуват H2O2.
Причината радиолизата да се случва основно към полюсите на спътника, а не отмерено по цялата му повърхнина, е интензивното му магнитно поле, което отклонява заредените частици към полюсите.
„ Точно както магнитното поле на Земята насочва заредените частици от Слънцето към по-високите географски ширини, което провокира полярното зарево “, изяснява Саманта Тръмбо, докторант в Университета Корнел и водещ създател на проучването за Ганимед.
Като открива съществуването на водороден пероксид на полюсите на Ганимед, Уеб за първи път ни демонстрира, че заредените частици, направлявани по продължение на магнитното му поле, трансформират химическия състав на повърхността на полярните му шапки. Тръмбо и Майкъл Браун, професор по планетарна астрономия в Калифорнийския софтуерен институт, по-рано изследваха водородния пероксид на Европа, различен от четирите Галилееви спътника на Юпитер. На Европа обаче водородният пероксид е открит на по-голямата част от повърхността ѝ, защото липсва магнитно поле, което да я защищава от бързо движещите се частици, които се носят към Юпитер. Тръмбо прибавя:
„ Това евентуално е доста значим и необятно публикуван развой. Наблюденията на Ганимед дават визия за това по какъв начин сходна радиолиза на водата може да подтиква химичните процеси на ледените тела във външната Слънчева система, в това число околните Европа и Калисто “.
Да напомним, че в магнитопаузата на планетите – границата сред магнитосферата и междупланетния безоблачен вятър – поражда необичайно събитие, известно като неустойчивост на Келвин-Хелмхолц (KHI), което води до образуването на магнитни вихри. Благодарение на галактическата сонда Джуно (Juno) откривателите за първи път потвърдиха честото наличие на великански магнитни вихри в магнитопаузата на Юпитер. И още, плазмата в магнитосферата на Юпитер се събира в екваториалната област (на ниски географски ширини) и образува диск към планетатаТова в допълнение усилва магнитното поле на планетата.
Сернистата среда на Йо
Новите наблюдения на спътника Йо, осъществени от галактическия телескоп Джеймс Уеб, разкриват няколко настоящи изригвания. Най-забележителни са нарасналата бляскавост на вулканичния комплекс, наименуван Патера Локи, следен неотдавна от сондата на НАСА Джуно, и извънредно яркото изригване в Kanehekili Fluctus.
Последното наблюдаване съставлява нов връх. Всъщност за първи път откривателите съумяват да свържат вулканично изригване със характерна емисионна характерност, породена от по този начин наречените „ неразрешени “ преходи на газообразния серен оксид (SO).
Серният диоксид (SO2) е главният съставен елемент на атмосферата на Йо, който се получава както от сублимацията на SO2-лед, по този начин и от вулканични изригвания, сходно на земните. Въпреки това учените са разкрили и серен оксид (SO). Обикновено той е сложен за разкриване, защото се образува при неподходящи преходи, само че е от решаващо значение за разбирането на вулканичната активност.
Благодарение на Уеб стана допустимо да се открият светещи SO газове, което за първи път показва техния вулканичен генезис. Тази връзка сред серния оксид и вулканите удостоверява една догадка, дефинирана преди 20 години. Тя допуска, че това възбудено положение на SO се среща единствено в горещите вулканични източници и в доста тънката атмосфера на Йо се резервира задоволително дълго, с цел да излъчва неразрешена линия, която нормално се потиска от конфликтите с другите молекули в атмосферата.
JWST ще следи Йо още веднъж през август 2023 година благодарение на уреда NIRSpec. Предстоящото и предходното наблюдаване на 15 ноември 2022 година бяха направени, когато Йо беше в сянката на Юпитер, тъй че светлината, отразена от планетата, не блокираше светлината, идваща от Йо.
