Ganimede: prime evidenze di vapore acqueo

26 Lug, 2021
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(30Science.com) – Roma, 26 lug. – Gli astronomi hanno utilizzato i set di dati d’archivio del telescopio spaziale Hubble della NASA/ESA per rivelare la prima prova del vapore acqueo nell’atmosfera della luna di Giove Ganimede, il risultato della fuga del vapore acqueo dalla superficie ghiacciata della luna per effetto del calore. La luna di Giove Ganimede è la luna più grande – e il nono oggetto più grande – nel Sistema Solare.

Può contenere più acqua di tutti gli oceani della Terra, ma le temperature sono così fredde che l’acqua sulla superficie si congela e l’oceano si trova a circa 160 chilometri sotto la crosta. Tuttavia, dove c’è acqua potrebbe esserci la vita come la conosciamo. Identificare l’acqua liquida su altri mondi è cruciale nella ricerca di pianeti abitabili oltre la Terra. E ora, per la prima volta, sono state trovate prove di un’atmosfera d’acqua sublimata sulla luna ghiacciata Ganimede.

This image presents an artist’s impression of Jupiter’s moon Ganymede.  Astronomers have used archival datasets from the NASA/ESA Hubble Space Telescope to reveal the first evidence for water vapour in the atmosphere of Jupiter’s moon Ganymede, the result of the thermal escape of water vapour from the moon’s icy surface.

Nel 1998, lo Space Telescope Imaging Spectrograph (STIS) di Hubble ha scattato le prime immagini ultraviolette (UV) di Ganimede, che hanno rivelato uno schema particolare nelle emissioni osservate dall’atmosfera lunare. La luna mostra bande aurorali che sono in qualche modo simili agli ovali aurorali osservati sulla Terra e su altri pianeti con campi magnetici. Queste immagini sono quindi una prova che Ganimede ha un campo magnetico permanente. Le somiglianze tra le due osservazioni nell’ultravioletto sono state spiegate dalla presenza di ossigeno molecolare, O2. Le differenze erano spiegate all’epoca dalla presenza di ossigeno atomico, O, che produce un segnale che colpisce un colore UV più dell’altro.

Come parte di un ampio programma di osservazione per supportare la missione Juno della NASA nel 2018, Lorenz Roth, del KTH Royal Institute of Technology di Stoccolma, Svezia, ha guidato un team che si è proposto di catturare gli spettri UV di Ganimede con lo spettrografo Cosmic Origins (COS) di Hubble strumento per misurare la quantità di ossigeno atomico. Hanno effettuato un’analisi combinata di nuovi spettri presi nel 2018 con il COS e le immagini d’archivio dallo strumento STIS del 1998 e del 2010. Con loro sorpresa, e in contrasto con le interpretazioni originali dei dati del 1998, hanno scoperto che non c’era quasi ossigeno atomico nell’atmosfera di Ganimede. Ciò significa che deve esserci un’altra spiegazione per le apparenti differenze tra le immagini dell’aurora UV.

La spiegazione è stata poi scoperta da Roth e dal suo team nella relativa distribuzione delle aurore nelle due immagini. La temperatura della superficie di Ganimede varia fortemente durante il giorno, e intorno a mezzogiorno vicino all’equatore può diventare sufficientemente calda che la superficie ghiacciata rilasci alcune piccole quantità di molecole d’acqua. In effetti, le differenze percepite tra le immagini UV sono direttamente correlate al punto in cui ci si aspetterebbe l’acqua nell’atmosfera lunare. “Inizialmente era stato osservato solo l’O2″ , ha spiegato Roth. “Questo viene prodotto quando le particelle cariche erodono la superficie del ghiaccio. Il vapore acqueo che abbiamo ora misurato proviene dalla sublimazione del ghiaccio causata dalla fuga termica del vapore di H2O dalle regioni ghiacciate calde”.

Questa scoperta aggiunge anticipazione alla prossima missione JUpiter ICy moons Explorer ( JUICE ) dell’ESA, la prima missione di grande classe nel programma Cosmic Vision 2015-2025 dell’ESA. Previsto per il lancio nel 2022 e l’arrivo su Giove nel 2029, impiegherà almeno tre anni a fare osservazioni dettagliate di Giove e di tre delle sue lune più grandi, con particolare enfasi su Ganimede come corpo planetario e potenziale mondo abitabile. Ganimede è stato identificato per un’indagine dettagliata perché fornisce un laboratorio naturale per l’analisi della natura, dell’evoluzione e della potenziale abitabilità dei mondi ghiacciati in generale e del ruolo che svolge all’interno del sistema dei satelliti galileiani e delle sue interazioni magnetiche e plasma uniche con Giove e suo ambiente (noto come sistema gioviano).

I nostri risultati possono fornire ai team dello strumento JUICE informazioni preziose che possono essere utilizzate per perfezionare i loro piani di osservazione per ottimizzare l’uso del veicolo spaziale “, ha aggiunto Roth. (30Science.com)

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