A lua gelada de Júpiter, Ganimedes, é a maior do sistema solar. O gelo de água em sua superfície congela em baixas temperaturas até 185 graus Celsius negativos.
O fluxo de partículas carregadas do Sol é suficiente para transformar o gelo em vapor de água ao meio-dia em Ganimedes - um fenômeno conhecido como sublimação. Usando espectros altamente sensíveis e imagens espectrais do Telescópio Espacial Hubble, pesquisadores planetários descobriram este vapor de água na fina atmosfera de uma lua gelada.
Em 1998, o espectrógrafo de imagem do Telescópio Espacial Hubble (STIS) obteve as primeiras imagens ultravioleta (UV) de Ganimedes, que revelaram um padrão distinto de emissões observadas de sua atmosfera gelada.
Ganimedes tem listras aurorais que são um tanto semelhantes às listras aurorais observadas na Terra e em outros planetas com campos magnéticos.
Assim, essas imagens foram evidências ilustrativas de que Ganimedes tem um campo magnético constante. A semelhança entre as duas observações de UV foi atribuída à presença de oxigênio molecular.
Na época, as diferenças eram atribuídas à presença de oxigênio atômico, que produz um sinal que afeta mais uma cor de UV do que outra.
"A atmosfera de Ganimedes é criada pulverizando partículas carregadas e sublimando sua superfície gelada", dizem os cientistas. "As observações anteriores das emissões de oxigênio ultravioleta foram usadas para identificar o oxigênio molecular atomizado como um componente da atmosfera, mas o componente esperado da água liofilizada permaneceu indetectável."
No novo estudo, os astrônomos realizaram uma análise combinada de novos espectros obtidos em 2018 com o Hubble Space Origin Spectrograph (COS) e imagens arquivadas do instrumento STIS de 1998 e 2010.
Para sua surpresa, e em contraste com sua interpretação original dos dados de 1998, eles descobriram que quase não havia oxigênio atômico na atmosfera de Ganimedes. Isso significa que deve haver outra explicação para as diferenças aparentes entre as imagens UV.
Uma explicação foi então encontrada pelos autores na distribuição relativa das auroras nas duas imagens.
A temperatura da superfície de Ganimedes flutua muito durante o dia e, por volta do meio-dia, pode estar quente o suficiente no equador para que a superfície gelada libere uma pequena quantidade de moléculas de água.
Na verdade, as diferenças percebidas entre as imagens UV estão diretamente correlacionadas com onde a água é esperada na atmosfera de Ganimedes.
“Inicialmente, apenas o oxigênio molecular foi observado. Isso acontece quando partículas carregadas destroem a superfície do gelo ”, afirmam os pesquisadores. "O vapor de água que medimos agora vem da sublimação do gelo, causada pela liberação térmica de vapor de água de regiões quentes de gelo."
Os resultados do estudo foram publicados na revista Nature Astronomy.
2021-07-28 14:32:11
Autor: Vitalii Babkin