La luna ghiacciata di Giove, Ganimede, è la più grande del sistema solare. Il ghiaccio d'acqua sulla sua superficie si congela a basse temperature fino a meno 185 gradi Celsius.
Il flusso di particelle cariche dal Sole è sufficiente per trasformare il ghiaccio in vapore acqueo a mezzogiorno su Ganimede, un fenomeno noto come sublimazione. Utilizzando spettri altamente sensibili e immagini spettrali del telescopio spaziale Hubble, i ricercatori planetari hanno scoperto questo vapore acqueo nella sottile atmosfera di una luna ghiacciata.
Nel 1998, lo spettrografo di imaging del telescopio spaziale Hubble (STIS) ha preso le prime immagini ultraviolette (UV) di Ganimede, che hanno rivelato un modello distinto di emissioni osservate dalla sua atmosfera ghiacciata.
Ganimede ha strisce aurorali che sono in qualche modo simili alle strisce aurorali osservate sulla Terra e su altri pianeti con campi magnetici.
Quindi, queste immagini erano una prova illustrativa che Ganimede ha un campo magnetico costante. La somiglianza tra le due osservazioni UV è stata attribuita alla presenza di ossigeno molecolare.
All'epoca, le differenze erano attribuite alla presenza di ossigeno atomico, che produce un segnale che colpisce un colore UV più di un altro.
"L'atmosfera di Ganimede viene creata spruzzando particelle cariche e sublimando la sua superficie ghiacciata", affermano gli scienziati. "Precedenti osservazioni di emissioni di ossigeno lontano-UV sono state utilizzate per identificare l'ossigeno molecolare atomizzato come componente dell'atmosfera, ma il componente previsto dell'acqua liofilizzata è rimasto inosservato".
Nel nuovo studio, gli astronomi hanno eseguito un'analisi combinata di nuovi spettri ottenuti nel 2018 con l'Hubble Space Origin Spectrograph (COS) e immagini archiviate dallo strumento STIS del 1998 e del 2010.
Con loro sorpresa, e in contrasto con la loro interpretazione originale dei dati del 1998, scoprirono che non c'era quasi ossigeno atomico nell'atmosfera di Ganimede. Ciò significa che deve esserci un'altra spiegazione per le apparenti differenze tra le immagini UV.
Una spiegazione è stata poi trovata dagli autori nella relativa distribuzione delle aurore nelle due immagini.
La temperatura della superficie di Ganimede varia molto durante il giorno e intorno a mezzogiorno può essere abbastanza caldo all'equatore perché la superficie ghiacciata rilasci una piccola quantità di molecole d'acqua.
In effetti, le differenze percepite tra le immagini UV sono direttamente correlate al punto in cui è prevista l'acqua nell'atmosfera di Ganimede.
“Inizialmente, è stato osservato solo ossigeno molecolare. Ciò accade quando le particelle cariche distruggono la superficie del ghiaccio ", affermano i ricercatori. "Il vapore acqueo che abbiamo ora misurato proviene dalla sublimazione del ghiaccio causata dal rilascio termico di vapore acqueo dalle regioni di ghiaccio calde".
I risultati dello studio sono stati pubblicati sulla rivista Nature Astronomy.
2021-07-28 14:32:11
Autore: Vitalii Babkin