Em 1998, O Espectrógrafo de Imagens do Telescópio Espacial do Hubble (STIS) obteve essas primeiras imagens ultravioleta (UV) de Ganimedes, que revelou um padrão particular nas emissões observadas da atmosfera da lua. A lua exibe bandas aurorais que são um tanto semelhantes às auroras ovais observadas na Terra e em outros planetas com campos magnéticos. Esta foi uma evidência ilustrativa do fato de que Ganimedes tem um campo magnético permanente. As semelhanças nas observações ultravioleta foram explicadas pela presença de oxigênio molecular (O 2 ) As diferenças foram explicadas na época pela presença de oxigênio atômico (O), que produz um sinal que afeta uma cor UV mais do que a outra. Crédito:NASA, ESA, Lorenz Roth (KTH)
Pela primeira vez, astrônomos descobriram evidências de vapor d'água na atmosfera da lua de Júpiter, Ganimedes. Este vapor de água se forma quando o gelo da superfície da lua sublima, isto é, passa de sólido para gás.
Os cientistas usaram conjuntos de dados novos e de arquivo do telescópio espacial Hubble da NASA para fazer a descoberta, publicado no jornal Astronomia da Natureza .
Pesquisas anteriores ofereceram evidências circunstanciais de que Ganimedes, a maior lua do sistema solar, contém mais água do que todos os oceanos da Terra. Contudo, as temperaturas lá são tão frias que a água na superfície é sólida congelada. O oceano de Ganimedes residiria cerca de 100 milhas abaixo da crosta; Portanto, o vapor d'água não representaria a evaporação desse oceano.
Os astrônomos reexaminaram as observações do Hubble nas últimas duas décadas para encontrar essa evidência de vapor d'água.
Em 1998, O Espectrógrafo de Imagens do Telescópio Espacial do Hubble (STIS) obteve as primeiras imagens ultravioleta (UV) de Ganimedes, que revelou em duas imagens fitas coloridas de gás eletrificado chamadas faixas aurorais, e forneceu evidências adicionais de que Ganimedes tem um campo magnético fraco.
As semelhanças nessas observações de UV foram explicadas pela presença de oxigênio molecular (O 2 ) Mas algumas características observadas não correspondiam às emissões esperadas de um O puro 2 atmosfera. Ao mesmo tempo, os cientistas concluíram que essa discrepância provavelmente estava relacionada a maiores concentrações de oxigênio atômico (O).
Como parte de um grande programa de observação para apoiar a missão Juno da NASA em 2018, Lorenz Roth do KTH Royal Institute of Technology em Estocolmo, A Suécia liderou a equipe que começou a medir a quantidade de oxigênio atômico com o Hubble. A análise da equipe combinou os dados de dois instrumentos:Cosmic Origins Spectrograph (COS) do Hubble em 2018 e imagens de arquivo do Space Telescope Imaging Spectrograph (STIS) de 1998 a 2010.
Esta imagem apresenta a lua de Júpiter, Ganimedes, vista pelo Telescópio Espacial Hubble da NASA em 1996. Localizada a 1 / 2- bilhão de milhas (mais de 600 milhões de quilômetros) de distância, O Hubble pode acompanhar as mudanças na lua e revelar outras características nos comprimentos de onda ultravioleta e infravermelho próximo. Os astrônomos agora usaram conjuntos de dados novos e de arquivo do Hubble para revelar evidências de vapor d'água na atmosfera da lua de Júpiter, Ganimedes, pela primeira vez, que está presente devido ao escape térmico de vapor de água da superfície gelada da lua. Crédito:NASA, ESA, John Spencer (SwRI Boulder)
Para sua surpresa, e ao contrário das interpretações originais 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 nessas imagens de aurora ultravioleta.
Roth e sua equipe examinaram mais de perto a distribuição relativa da aurora nas imagens ultravioleta. A temperatura da superfície de Ganimedes varia fortemente ao longo do dia, e por volta do meio-dia perto do equador pode se tornar suficientemente quente para que a superfície do gelo libere (ou sublime) algumas pequenas quantidades de moléculas de água. Na verdade, as diferenças percebidas nas imagens UV são diretamente correlacionadas com onde a água seria esperada na atmosfera da lua.
"Até agora, apenas o oxigênio molecular foi observado, "explicou Roth." Isso é produzido quando partículas carregadas erodem a superfície do gelo. O vapor de água que medimos agora se origina da sublimação do gelo causada pela fuga térmica do vapor de água das regiões geladas quentes. "
Esta descoberta adiciona antecipação à próxima missão da ESA (Agência Espacial Europeia), SUCO, que significa JUpiter ICy moons Explorer. JUICE é a primeira missão de grande porte no programa Cosmic Vision 2015-2025 da ESA. Planejado para lançamento em 2022 e chegada a Júpiter em 2029, ele vai passar pelo menos três anos fazendo observações detalhadas de Júpiter e três de suas maiores luas, com ênfase particular em Ganimedes como um corpo planetário e habitat potencial.
Ganimedes foi identificado para investigação detalhada porque fornece um laboratório natural para análise da natureza, evolução e potencial habitabilidade de mundos gelados em geral, o papel que desempenha dentro do sistema de satélites galileus, e suas interações magnéticas e de plasma únicas com Júpiter e seu ambiente.
"Nossos resultados podem fornecer às equipes de instrumentos da JUICE informações valiosas que podem ser usadas para refinar seus planos de observação para otimizar o uso da espaçonave, "acrescentou Roth.
Agora mesmo, A missão Juno da NASA está dando uma olhada de perto em Ganimedes e recentemente divulgou novas imagens da lua gelada. Juno tem estudado Júpiter e seu ambiente, também conhecido como sistema de Júpiter, desde 2016.
Compreendendo o sistema de Júpiter e desvendando sua história, desde sua origem até o possível surgimento de ambientes habitáveis, nos fornecerá uma melhor compreensão de como os planetas gigantes gasosos e seus satélites se formam e evoluem. Além disso, espera-se que novos insights sejam encontrados sobre a habitabilidade dos sistemas exoplanetários semelhantes a Júpiter.
