Новое исследование архивных данных, полученных с космического телескопа «Hubble», позволило выявить наличие водяного пара в атмосфере Ганимеда. Этот пар высвобождается из ледяной поверхности спутника Юпитера под воздействием солнечной радиации. Информация об этом открытии опубликована в научном журнале Nature Astronomy.
«Ганимед представляет собой уникальный объект по нескольким параметрам: он является самым крупным спутником в Солнечной системе и единственным, обладающим собственным магнитным полем. Недавний пролет космического аппарата «Juno» мимо этой луны Юпитера, вероятно, предоставит дополнительные данные для новых открытий. Однако, как показывают примеры, иногда ценная информация скрывается даже в уже существующих архивных материалах», – отмечают ученые, проводившие исследование.
В 1998 году «Hubble» впервые зафиксировал снимки Ганимеда в ультрафиолетовом спектре с использованием инструмента «Space Telescope Imaging Spectrograph» (STIS). Эти изображения не только продемонстрировали полярные сияния, свидетельствующие о наличии магнитного поля, но и выявили различия в их отображении при разных длинах волн.
«Первоначальная интерпретация совпадений на снимках связывалась с наличием молекулярного кислорода в атмосфере спутника, а расхождения объяснялись влиянием атомарного кислорода, который по-разному воздействует на разные длины волн. Тем не менее, в 2018 году, в рамках программы поддержки миссии «Juno», были получены данные при помощи инструмента «Cosmic Origins Spectrograph» (COS) – высокоточного спектрографа ультрафиолетового диапазона от телескопа «Hubble», установленного в 2009 году. Проведенные измерения, направленные на определение концентрации атомарного кислорода в атмосфере Ганимеда, неожиданно выявили его практически полное отсутствие. Это указывало на необходимость поиска альтернативного объяснения различиям, зафиксированным на изображениях, – подчеркивают ученые, представившие результаты исследования.
Повторный анализ этих двух снимков, сделанных в ультрафиолетовой области спектра, с учетом новых данных, показал, что наиболее заметны расхождения вблизи дневной стороны спутника. Температура поверхности Ганимеда испытывает значительные колебания в течение суток, и только когда солнце находится в зените, она достигает достаточного уровня для высвобождения небольшого количества молекул воды изо льда. Таким образом, различия в изображениях наблюдаются именно там, где можно предположить наличие водяного пара в атмосфере, который оказывает на спектральные характеристики такое же влияние, как и атомарный кислород.
«В более общем плане данное открытие демонстрирует важность правильного выбора приоритетов при анализе информации. Подтверждения наличия водяного пара в атмосфере Ганимеда существовало еще с 1998 года, однако только благодаря дополнительным сведениям и созданию теоретических моделей нам удалось определить, что и где следует искать. Вероятно, в обширном массиве данных о планетах, звездах, галактиках и Вселенной, собранном телескопом «Hubble» за три десятилетия его работы, скрыто еще множество открытий, главное – уметь правильно направлять поиск», – подытожили авторы исследования.
