gov-civil-vilareal.ptPrognoos Jupiteri kuu Ganymede jaoks: äärmiselt külm ja… niiske?
>Kasutades Hubble'i kosmoseteleskoobi vanade ja uute andmete kombinatsiooni, astronoomid on leidnud veeauru Jupiteri planeedisuuruse kuu Ganymede atmosfäärist !
See on sõna otseses mõttes väga lahe uudis: enamikul kuudel on veeaurude jaoks liiga külm, kuid mõnes kohas, kus on kõige soojem, leidsid nad selle suurima arvukuse, mis näitab selgelt, et see pärineb pinda soojendavast päikesevalgusest. Lisaks on kummalisel kombel Jupiteri naeruväärselt ägeda magnetvälja panus.
Ganymede on Päikesesüsteemi suurim kuu , suurem kui Merkuur ja kui see ei tiirleks ümber Jupiteri, loetaks seda omaette planeediks. Tegelikult on see nii suur, et see on diferentseeritud, see tähendab, et selle tuumas on raskeid asju nagu sulatatud raud ja nikkel, kivimikiht ning seejärel selle ja pinna vahel mahukas vedel vesi ookean mitusada kilomeetrit sügav!
Ganymede, Jupiteri suurimal kuul, on äärmiselt nõrk atmosfäär, milles on veeauru, mis on põhjustatud päikesevalgust soojendavast pinnast. Krediit: ESA/Hubble, J. daSilva
mida teha pärast 30-päevast kontakti puudumise reeglit
Pind on enamasti kivim ja jää ning koorik on väga paks. On ebatõenäoline, et ookeani all olev vesi pääseb pinnale.
Kuid vaatlused Hubble'i kosmoseteleskoobi pildistamisspektrograafi (või STIS) abil 1998. aastal*näitas gaasilist aatomhapnikku, mis hõõgus aurora kohal Ganymedese pinna kohal. Kuul on nõrk magnetväli (selle rauasüdamiku tekitatud), mis interakteerub Jupiteri ülivõimsaga. See annab aatomi hapnikuenergia, pannes selle helendama.
Kaugete ultraviolettkiirguste vaatlused 1998. aastal Jupiteri kuu Ganymede kohta Hubble'i pardal asuva kosmoseteleskoobi pildistamisspektrograafi järgi näitavad, et sellel on õhuke aatomhapniku atmosfäär, mis Ganymedese nõrga magnetvälja tõttu helendab nagu aurora. Mudelid näitasid ka veeauru olemasolu, mis avastati aastal 2021. Krediit: NASA/ESA/Lorenz Roth
Skyander Trap meeskonnamängud tasuta
Aga kust tuli hapnik? Pinnamudelid ennustasid ka veemolekulide olemasolu, mida Jupiteri magnetvälja kiirendatud subatomilised osakesed lööksid. See purustaks nad üksteisest, tekitades hapniku. Kuid vett ei tuvastatud.
Nii tegid astronoomid Ganymede kohta uusi ultraviolettkiirguse vaatlusi, kasutades Hubble'i pardal olevat kosmilise päritolu spektrograafi . Nad mõõtsid väga hoolikalt UV -valguse kahte erinevat lainepikkust (pidage neid värvideks) ja leidsid, et nende kahe heleduse suhe eeldab veeauru olemasolu; muud seletust pole usutav.
on vee kuju hirmutav
Nii et see on kaudne avastus, kuid siiski avastus! Pidage meeles, et atmosfäär on erakordselt õhuke, vaid umbes miljard molekuli kuupsentimeetri kohta. Võrdluseks - õhk, mida hingate 10 miljardit korda tihedam. Ganymedesel seismine ei erine palju vaakumis seismisest.
Huvitav on see, et veeauru on kõige rohkem pinnal, mida nimetatakse subsolar punkt , kus päike paistab otse alla (mõelge sellele, kus on keskpäev). See on pinna kõige soojem osa, seega on selge, et aur tuleb päikesevalgust, mis soojendab pinda piisavalt, et veemolekulid saaksid jääst gaasiks muutuda. sublimatsioon . Seetõttu on see esimene ja ainus seni avastatud veeaur, mis on sublimeeritud päikesevalguse poolt päikesesüsteemi mis tahes kuu jäält. Päris lahe.
Ülevaade veeauru avastamisest Ganymede atmosfäärist. Krediit: NASA Goddardi kosmoselennukeskus
Üks osa sellest kõigest oli minu meelest eriti tore, et nad leidsid Ganymede tagaküljelt rohkem veeauru kui esiosa. Nagu kõik päikesesüsteemi kuud, keerleb Ganymede iga kord, kui ta tiirleb ümber Jupiteri, hoides sama nägu selle poole (nagu meie Kuu teeb Maaga). See pole juhus . Kuid see tähendab ka seda, et üks kuu poolkera on alati suunatud liikumissuunda (nagu auto esiklaas), mida nimetatakse juhtiv poolkera ja teine on alati eemale, nii et see on tagapoolkera .
Aga. Ganymedesel kulub Jupiteri orbiidile kord nädalas, samal ajal kui Jupiter pöörleb kord 10 tundi . See tähendab, et Jupiteri magnetväli pöörleb palju kiiremini kui Ganymede orbiidid, nii et see omakorda tähendab, et magnetväli liigub üle kuu tagumise poolkera. Jällegi satub põllule palju subatomaalseid osakesi, nii et need löövad Ganymedese tagaküljele pinnale. See muudab sealse jää keemiat, muudab selle veidi tumedamaks, nii et tegelikult on päikesevalguses veidi soojem, umbes -131 ° C (-204 ° F) versus -125 ° C (-193 ° F). Seda pole palju, kuid see aitab tekitada tagaküljel rohkem veeauru kui eesmine.
Veeaur eksisteerib ainult alamsolaarses punktis, mis muutub Ganymede orbiidi käigus; kui vaatate sellest punktist kaugemale, väheneb kogus järsult. Aga kui alampoolne punkt asub tagapoolkeral, on veeauru palju rohkem, kuus korda , sest seal on veidi soojem. See on hämmastav.
Jupiteri tohutu kuu Ganymede tähelepanuväärne pind, mida Juno kosmoselaev nägi 7. juunil 2021. Krediit: NASA/JPL-Caltech/SwRI/MSSS
Adaline filmiarvustuse ajastu
Oleme teadnud kuude olemasolust Jupiteri ümbruses vähemalt Galileo ajast alates üle 400 aasta tagasi. Kuid me õpime neist endiselt, keemia ja füüsika arvutimudelite kaudu, mida karastavad Maal tehtud vaatlused ja orbiidil oleva kosmoselaeva abil . 2022. aasta juunis Euroopa Kosmoseagentuur plaanib käivitada Jupiter Icy moons Explorer või JUICE (armastan seda), mis pärast selle saabumist aastal 2030 tiirleb ümber kolme Jupiteri kuu, sealhulgas Ganymede. Mida me siis leiame? Eriti Euroopas, kus maa -alune ookean võib väga hästi pinnale lekkida?
Püsige lainel. Sellest saab midagi imelist.
* Täielik avalikustamine: aastatel 1995–2000 olin meeskonnas, kes ehitas ja kalibreeris STISi. See on üks põhjus, miks mulle meeldib selle kohta tehtud tähelepanekutest kirjutada!
