Kosmiczny Teleskop Hubble’a dokonał w Układzie Słonecznym ważnego odkrycia

Naukowcy mają pierwszy dowód na to, że w atmosferze Ganimedesa, największego księżyca Jowisza, występuje para wodna. Świadczą o tym dane zebrane przez Kosmiczny Teleskop Hubble’a, zarówno w ostatnim czasie, jak i wcześniej, które badacze przeanalizowali. Para wodna ma powstawać na Ganimedesie, gdy lód na jego powierzchni sublimuje (przechodzi bezpośrednio ze stanu stałego w gazowy).

Fotograficzne rozbieżności

Zespół, któremu przewodził Lorenz Roth z Królewskiego Instytutu Technologicznego w Sztokholmie, przyjrzał się danym zebranym przez Spektrograf Początków Wszechświata (COS) Kosmicznego Teleskopu Hubble’a w 2018 roku oraz przez jego Spektrometr Obrazujący (STIS) w latach 1998-2010. Zdjęcia wykonane przez STIS w ultrafiolecie w 1998 roku przedstawiały, jak informuje NASA „kolorowe wstęgi naelektryzowanego gazu zwane pasmami zorzowymi (ang. auroral bands)”. Na różnych zdjęciach wyglądały one jednak nieco inaczej.

Wcześniej naukowcy wierzyli, że rozbieżności między zdjęciami Ganimedesa zarejestrowanymi w świetle ultrafioletowym wykonanymi na przestrzeni czasu miały związek z atomowym tlenem. Niemniej, korzystając ze Spektrografu Początków Wszechświata, zespół Rotha odkrył, że w atmosferze księżyca prawie nie ma atomowego tlenu. Zatem, rozbieżności musiały wynikać z czegoś innego.

Efekt wynikający z obecności pary wodnej

Jak się okazuje, temperatura na równiku Ganimedesa, zwłaszcza w okolicach południa, może osiągać wartości wystarczająco wysokie, aby lód na powierzchni uwalniał tam niektóre cząsteczki wody w postaci pary. Kiedy badacze ponownie zbadali względny rozkład zórz na ultrafioletowych zdjęciach księżyca, zauważyli oni, iż koreluje on z temperaturą powierzchni obiektu i z miejscami, gdzie może powstawać para.

Zdjęcia Ganimedesa wykonane przez Spektrometr Obrazujący Kosmicznego Teleskopu Hubble’a w 1998 roku. Jak widać, rozkład pasm zorzowych jest na nich inny, co naukowcy tłumaczą obecnie obecnością pary wodnej. | Źródło: NASA, ESA, Lorenz Roth (KTH)

Jak pokazują dotychczasowe badana, Ganimedes może zawierać więcej wody niż wszystkie ziemskie oceany. Uważa się, że około 160 kilometrów pod jego powierzchnią znajduje się gigantyczny ocean. Jednak skoro jest on tak głęboko, nie może być on źródłem omawianej pary wodnej. Woda na powierzchni jest zamarznięta ze względu na temperatury panujące na Księżycu, ale na równiku o pewnych porach może sublimować.

Sonda, która może potwierdzić odkrycie

Póki co nie ma pewności, czy w atmosferze Ganimedesa faktycznie powstaje para wodna. Niemniej, już w 2022 roku w kosmos ma zostać wystrzelona sonda, która być może odkrycie potwierdzi. JUICE, bo tak brzmi jej nazwa, powinna w 2029 roku dotrzeć do Jowisza. Potem spędzi ona co najmniej trzy lata, badając planetę i trzy jej największe księżyce. JUICE szczególną uwagę zwróci właśnie na Ganimedesa.

„Wyniki naszych badań mogą dostarczyć zespołom odpowiadającym za instrumenty JUICE cennych informacji, które pozwolą udoskonalić ich plany obserwacyjne z myślą o optymalizacji wykorzystania statku kosmicznego”, powiedział Roth.

Cóż, Ganimedes stał się właśnie jeszcze ciekawszym miejscem niż dotychczas. Badanie tego obiektu, a także innych księżyców krążących wokół Jowisza, pozwoli nam pozyskać informacje, dzięki którym będziemy w stanie lepiej pojąć, jak gazowe giganty i ich satelity powstają oraz ewoluują.

Źródło: NASA, fot. tyt. NASA/ESA