gov-civil-vilareal.ptJupitera mēness Ganimeda prognoze: ārkārtīgi auksts un… mitrs?
>Izmantojot Habla kosmosa teleskopa veco un jauno datu kombināciju, astronomi ir atraduši ūdens tvaikus Jupitera planētas lieluma mēness Ganimeda atmosfērā !
Šī ir ļoti forša ziņa burtiski: Lielākajā daļā Mēness ūdens tvaikiem ir pārāk auksts, bet dažās vietās, kur tas ir vissiltākais, tās konstatēja vislielāko pārpilnību, skaidri norādot, ka tas nāk no saules gaismas, kas silda virsmu. Turklāt, dīvaini, Jupitera smieklīgi niknā magnētiskā lauka ieguldījums.
Ganimēds ir lielākais Saules sistēmas mēness , lielāks nekā Merkurs, un, ja tas nebūtu ap Jupiteru, tas tiktu uzskatīts par planētu. Patiesībā tas ir tik liels, ka ir diferencēts, tas nozīmē, ka tā kodolā ir smagas lietas, piemēram, izkausēts dzelzs un niķelis, iežu slānis, un pēc tam starp to un virsmu būtisks šķidrs ūdens okeāns vairāku simtu kilometru dziļumā!
Ganimēdam, Jupitera lielākajam mēnesim, ir ārkārtīgi niecīga atmosfēra, kurā ir ūdens tvaiki, ko izraisa mitra saules gaisma, kas sasilda virsmu. Kredīts: ESA/Habls, J. daSilva
Mančestra pie jūras filmas garums
Virsma pārsvarā ir klints un ledus, un garoza ir ļoti bieza. Maz ticams, ka ūdens no pazemes okeāna var nokļūt virsmā.
par ko ir filma Neatkarības diena
Tomēr novērojumi, izmantojot Habla teleskopa attēlveidošanas spektrogrāfu (vai STIS) 1998. gadā*parādīja gāzveida atomu skābekli, kas kvēloja kā aurora pār Ganimeda virsmu. Mēnesim ir vājš magnētiskais lauks (ko rada tā dzelzs kodols), kas mijiedarbojas ar Jupitera ārkārtīgi spēcīgo. Tas dod atomu skābekļa enerģiju, izraisot tā spīdēšanu.
Tālejošie ultravioletie ultravioletie novērojumi 1998. gadā, kad kosmiskā teleskopa attēlveidošanas spektrogrāfs uz Habla novietoja Jupitera mēness Ganimēdu, liecina, ka tam ir plāna atomu skābekļa atmosfēra, kas Ganimēda vājā magnētiskā lauka dēļ kvēlo kā aurora. Modeļi norādīja arī uz ūdens tvaiku klātbūtni, kas tika atklāts 2021. gadā. Kredīts: NASA/ESA/Lorencs Rots
Bet no kurienes nāca skābeklis? Virsmas modeļi paredzēja arī ūdens molekulu klātbūtni, kuras satricinās subatomiskās daļiņas, kuras paātrina Jupitera magnētiskais lauks. Tas tos sadalītu, radot skābekli. Bet ūdens netika atklāts.
Tātad astronomi veica jaunus Ganimeda ultravioletos novērojumus, izmantojot Kosmiskās izcelsmes spektrogrāfu uz Habla klāja . Viņi ļoti rūpīgi izmērīja divus dažādus UV gaismas viļņu garumus (uzskatiet tos par krāsām) un konstatēja, ka abu spilgtuma attiecība prasa ūdens tvaiku klātbūtni; neviens cits skaidrojums nav ticams.
Tātad šis ir netiešs atklājums, bet tomēr atklājums! Atcerieties, ka atmosfēra ir ārkārtīgi plāna, tikai aptuveni miljards molekulu uz kubikcentimetru. Salīdzinājumam - gaiss, ko elpojat 10 miljardi reizes blīvāks. Stāvēt uz Ganimeda daudz neatšķiras no tā, kā stāvēt vakuumā.
Interesanti, ka ūdens tvaiki ir visvairāk sastopami uz virsmas, ko sauc par subsolar punkts , kur saule spīd taisni uz leju (domājiet par to, kur ir pusdienlaiks). Tā ir siltākā virsmas daļa, tāpēc ir skaidrs, ka tvaiki nāk no saules gaismas, kas pietiekami sasilda virsmu, lai ūdens molekulas varētu tieši pārvērsties no ledus uz gāzi. sublimācija . Tas padara to par pirmo un vienīgo līdz šim noteikto ūdens tvaiku, ko sublimē saules gaisma no jebkura mēness ledus ārējā Saules sistēmā. Diezgan vēss.
kanēļa naudas burvestība
Pārskats par ūdens tvaiku atklāšanu Ganimēda atmosfērā. Kredīts: NASA Goddara kosmosa lidojumu centrs
Viena daļa no tā visa man šķita īpaši jauks, jo viņi atrada vairāk ūdens tvaiku Ganymede aizmugurējā pusē nekā priekšējā pusē. Ganimēds, tāpat kā visi Saules sistēmas pavadoņi, griežas vienu reizi katru reizi, kad tas riņķo ap Jupiteru, turot to pašu seju pret to (tāpat kā mūsu Mēness ar Zemi). Tā nav nejaušība . Bet tas nozīmē arī to, ka viena mēness puslode vienmēr ir vērsta virzienā, kurā tā pārvietojas (piemēram, automašīnas priekšējais vējstikls), ko sauc par vadošā puslode , bet otrs vienmēr ir vērsts prom, tāpēc tas ir aizmugurējā puslode .
Bet. Ganimēdam nepieciešama nedēļa, lai vienreiz apriņķotu Jupiteru, bet Jupiters griežas reizi 10 stundas . Tas nozīmē, ka Jupitera magnētiskais lauks griežas daudz ātrāk nekā Ganimēda orbītas, un tas nozīmē, ka magnētiskais lauks slaucās pa Mēness aizmugurējo puslodi. Atkal laukā tiek nozvejotas daudzas subatomiskās daļiņas, tāpēc tās nokrīt virsmā Ganimeda aizmugurē. Tas maina ledus ķīmisko sastāvu, nedaudz aptumšojot to, tāpēc patiesībā tas ir nedaudz siltāks saules gaismā, aptuveni -131 ° C (-204 ° F) pret -125 ° C (-193 ° F). Tas nav daudz, bet tas palīdz radīt vairāk ūdens tvaiku aizmugurējā pusē nekā vadošais.
Ūdens tvaiki pastāv tikai apakšsaules punktā, kas mainās Ganimeda orbītas gaitā; skatoties tālāk no šī brīža, daudzums strauji samazinās. Bet, ja apakšsaules punkts atrodas aizmugurējā puslodē, ūdens tvaiku ir daudz vairāk. sešas reizes , jo ir nedaudz siltāks. Tas ir pārsteidzoši.
Iespaidīgā Jupitera milzīgā Mēness Ganimēda virsma, ko redzēja Juno kosmosa kuģis 2021. gada 7. jūnijā. Kredīts: NASA/JPL-Caltech/SwRI/MSSS
414 eņģeļa numurs mīlestība
Mēs zinām par pavadoņu esamību ap Jupiteru vismaz kopš Galileja laikiem pirms vairāk nekā 400 gadiem. Bet mēs joprojām mācāmies par tiem, izmantojot ķīmijas un fizikas datormodeļus, kas rūdīti ar novērojumiem uz Zemes un ar kosmosa kuģi orbītā . 2022. gada jūnijā Eiropas Kosmosa aģentūra plāno palaist Jupitera ledus pavadoņu pētnieku vai JUICE (patīk tas), kas pēc ierašanās 2030. gadā riņķos ap trim Jupitera pavadoņiem, ieskaitot Ganimedu. Ko tad mēs atradīsim? It īpaši Eiropā, kur pazemes okeāns var ļoti labi izplūst uz virsmas?
Sekojiet līdzi. Tas būs kaut kas brīnišķīgs.
* Pilnīga atklāšana: no 1995. līdz 2000. gadam es biju komandā, kas izveidoja un kalibrēja STIS. Tas ir viens no iemesliem, kāpēc man patīk rakstīt par jebkādiem novērojumiem, izmantojot to!
