Vízpára a Ganymedesen

Szerző: Pál Balázs

A Hubble űrtávcső első alkalommal talált a vízpára meglétére utaló egyértelmű bizonyítékot a Jupiter legnagyobb holdján, a Ganymedesen.

A Ganymedes a Hubble Űrtávcső 1996-os felvételén. Fotó: HST/NASA/, J. Spencer

A Plutóénál több, mint 2,2-szer nagyobb sugarú Ganymedes a Naprendszer 9. legnagyobb objektuma és az egyetlen ismert hold, mely mágneses térrel rendelkezik. Szerkezete “differenciált”, tehát – pl. a Földhöz is hasonlóan – rétegekből áll, melyek egyikét nagy valószínűséggel egy felszín alatti óceán tölti ki. Ennek víztartalma a becslések szerint akár nagyobb is lehet, mint a földi óceánoké egyesítve. Jelen biológiai ismereteink egyértelműen kijelentik, hogy ahol víz található, ott akár az élet valamilyen formája is kialakulhatott. Emiatt a Ganymedes kéreg alatti óceánja kiemelt vizsgálat tárgyát képezi már régóta a Földön kívüli élet utáni kutatás terén.

A Ganymedes ultraibolya fényben, 1998-ban. Fotó: NASA/ESA/L.Roth

A Hubble űrtávcső STIS (Space Telescope Imaging Spectrograph) nevű műszere már 1998-tól kezdve figyeli meg az UV-tartományban a Ganymedes auróráját. Az eredmények akkori vizsgálata a Föld (és más bolygók) aurórájában is megtalálható jellegzetességek jelenlétét tárta fel. A struktúrában található feltérképezett hasonlóságokat a Ganymedes atmoszférájában található molekuláris oxigén (O2), míg a különbségeket az atomos oxigén (O) jelenlétével magyarázták.

A Ganymedes a Juno felvételén. Fotó: /JPL-Caltech/SwRI/MSSS

2018-ban a Svédországban található Királyi Műszaki Intézet (KTH), Lorenz Roth által vezetett kutatócsoportja kezdett hozzá a Ganymedes aurórájával kapcsolatos vizsgálatoknak a Hubble űrtávcső COS (Cosmic Origins Spectrograph) nevű műszerével. Az új adatok vizsgálatával, valamint a STIS műszerből származó, 1998 és 2010 közötti archív adatok összehasonlításával arra a megdöbbentő eredményre jutottak, hogy közel sem található a korábbi magyarázat bizonyításához szükséges mennyiségű atomos oxigén a légkörben. Az eredetileg megfigyelt eltéréseket tehát valami más kell okozza.

A magyarázatot végül Roth és csapata a 2021 júniusában megjelent cikkében adta meg. A 2018-as megfigyelés során a Ganymedes két helyzetében vizsgálták annak auróráját. Egyik esetben mikor az árnyékban volt a Jupiter mögött, másik esetben pedig mielőtt még a napfényből a Jupiter árnyékába került volna. A két pozícióból származó adatok összehasonlítása során arra jutottak, hogy az egyenlítő körül a Nap megvilágítása képes annyira felmelegíteni a felszínt, hogy a vízjég alkotta tartományokból vízpára szublimáljon a légkörbe.

A felfedezés nagy bizakodással tölti el az Európai Űrügynökség (ESA), 2022-ben induló JUICE (JUpiter ICy moons Explorer) névre keresztelt programjában dolgozókat, melynek célja a Jupiter és annak három legnagyobb holdjának, ezek közül pedig első sorban a Ganymedesnek a vizsgálata lesz.

Források:
[1] : https://esahubble.org/news/heic2107/
[2] : Roth, Lorenz, et al. “Evidence for a sublimated water atmosphere on Ganymede from Hubble Space Telescope observations.” arXiv preprint arXiv:2106.03570 (2021).

Bolygós rövidhírek: megérkeztek az első friss képek a Ganymedesről

Szerző: Kovács Gergő

Ahogy korábbi hírünkben beszámoltunk róla, június 7-én a Juno űrszonda eddig páratlanul közel, 1038 kilométerre repült el a Jupiter legnagyobb holdja, az 5262 kilométeres Ganymedes mellett. Egy nappal a Ganymedes-közelítés után már meg is érkeztek az első képek a Naprendszer legnagyobb holdjáról – olvasható a NASA oldalán.

A Juno űrszonda közelebb repült a Jupiter legnagyobb holdjához, mint eddig bármelyik űrszonda az elmúlt több, mint két évtizedben.

Az első két felvételt a JunoCam, valamint a Stellar Reference Unit – Csillagászati Referenciaegység nevű kamerák készítették a Ganymedesről, olyan figyelemre méltó részleteket mutatva, mint meteoritkráterek, egymástól elkülönülő sötét és világos foltok, valamint olyan felszínformák, melyek tektonikus törésekhez köthetőek.

“Ez volt az az űrszonda, mely legközelebb repült ehhez az óriási holdhoz, egy nemzedék alatt.” – fogalmazott Scott Bolton, a Southwest Research Institute munkatársa, a Juno fő kutatásvezetője. “Időbe fog telni, mire bármilyen tudományos következtetést levonunk, de addig is egyszerűen csak csodálhatjuk ezt az égi csodát.”

A Ganymedes a Juno jún 7-ei felvételén. Kép forrása: NASA/JPL-Caltech/SwRI/MSSS

Az űrszonda, JunoCam nevű, látható fényben operáló kamerájának zöld csatornájában, a hold csaknem egy teljes oldalát megörökítette. Később, ha a kamera vörös és zöld csatornáinak képei is megérkeznek, a felvételekből képesek lesznek egy valódi színes kompotizot is készíteni, melyen a képfelbontás pixelenként 1 kilométer lesz. Az űrszonda továbbá a Stellar Reference Unit nevű, a Juno-t a pályán tartó navigációs kamerával is készített egy felvételt a hold árnyékos, pusztán a Jupiter fényében derengő feléről.

Ez a felvétel a Ganymedes árnyékos oldaláról készült a Stellar Reference Unit nevű kamerával. A kép felbontása 600 és 900 méter/pixel közé esik. Kép forrása: NASA/JPL-Caltech/SwRI

Az űrszonda a közeli jövőben további felvételeket fog küldeni a Ganymedesről. Emellett a Juno mélyebb betekintést fog nyújtani a hold összetételébe, mágneses terébe, ionoszférájába és jégburkába. A ’70-es évek óta feltételezzük, hogy a Ganymedes felszíne alatt a Naprendszer egyik (ha nem “a”) legnagyobb óceánja rejtőzhet két jégréteg közé szorulva. Itt feltétlen meg kell említeni, hogy az óceán alatti jégrétegre már más nyomás hat, így a jég a Földön is ismert I-es (hexagonális) fázis helyett VI-os (tetragonális) fázisban van, mely jégréteg alatt egy sziklás köpeny, illetve egy részben olvadt fémes mag található.

A Ganymedes felépítése. A két, eltérő sűrűségű jégréteg között a Naprendszer egyik legnagyobb óceánja lehet.
Forrás: Kelvinsong – Wikipedia; CC BY-SA 3.0

Akárcsak az Europa, úgy a Ganymedes hold is ideális feltételeket biztosít az élet kialakulása számára. Későbbi kutatások felfedték, hogy a hold mágneses terére, és így a sarki fényére is hatással vannak a felszín alatti tengeráramlatok, bizonyítva a nagy mennyiségű folyékony víz jelenlétét.

A Juno a későbbiekben a Jupiter két másik holdja, az Europa és az Io mellett is elrepül, mielőtt küldetése végéhez érne.

Bolygós rövidhírek: a Juno közelről is megvizsgálja a Ganymedest

Szerző: Kovács Gergő

CIKKÜNK FRISSÜLT!

Június 7-én a Juno űrszonda eddig páratlanul közel, 1038 kilométerre repül el a Jupiter legnagyobb holdja, az 5262 kilométeres Ganymedes mellett – számol be a NASA a Juno misszió oldalán. A fényképfelvételek mellett a Juno mélyebb betekintést nyújt a hold összetételébe, mágneses terébe, ionoszférájába és jégburkába.

A Ganymedes Jupiterrel átellenes féltekéje a Galileo űrszonda felvételén. (NASA/JPL)

“A Juno olyan érzékeny műszerek sorát foglalja magába, melyekkel úgy láthatjuk a Ganymedest, mint soha azelőtt” – fogalmazott Scott Bolton, a Southwest Research Institute munkatársa, a Juno fő kutatásvezetője. “Azzal, hogy ilyen közel repülünk el mellette, a Ganymedes kutatását XXI. századi szintre emeljük, kiegészítve a jövőbeli küldetéseket páratlan szenzorainkkal, és segítve a Jupiter-rendszerbe irányuló küldetések következő generációinak előkészítését.”

A Ganymedes geológiai térképei a NASA Voyager 1 és 2 űrszondáinak és a NASA Galileo űrszondájának legjobb rendelkezésre álló képeinek felhasználásával. Kép forrása: USGS Astrogeology Science Center/Wheaton/NASA/JPL-Caltech

A Juno műszerei már három órával a legnagyobb közelség előtt elkezdik az adatok gyűjtését. Az űrszonda ultraibolya spektrométerével (UVS), infravörös sarkifény-térképező műszerével (JIRAM) és mikrohullámú radiométerével (MWR) pillant a hold jégburka alá, új ismereteket gyűjtve az összetételéről és belső hőmérsékletéről.


UPDATE: június 8-án megérkeztek a Juno első képei a Ganymedesről:

A Ganymedes a Juno jún 7-ei felvételén. Kép forrása: NASA/JPL-Caltech/SwRI/MSSS

Bolygós rövidhírek: két fontos missziót hosszabbítottak meg

Szerző: Kovács Gergő

A NASA két fontos bolygókutató missziót folytatásában állapodott meg: a Jupitert vizsgáló Juno és a Mars geológiáját kutató InSight küldetés kapott hosszabbítást.

A Juno 2025 szeptemberéig, az InSight 2022 decemberéig kapott “haladékot”.
Forrás: NASA/JPL-Caltech

A Juno, mely a Jupiter magnetoszféráját, belső szerkezetét vizsgálja és, amely felfedte, hogy a bolygó légköre messze komplexebb, mint ahogy azt eddig a tudósok feltételezték, most 2025 szeptemberéig (vagy a szonda élettartamának végéig, bármelyik is jöjjön előbb) kapott plusz időt, mellyel lehetősége lesz nemcsak a bolygó további tanulmányozására, de a Jupiter gyűrűje, illetve a belső három Galilei-hold, az Io, Europa és Ganymedes tanulmányozására is, utóbbiak esetében közeli átrepülésekkel a holdak “felett”.

Az InSight, mely a Mars belső szerkezetét, tektonikáját, a bolygó kérgének és köpenyének jellemzőit hivatott feltárni, 2022 decemberéig kapott haladékot. A hosszabbítás fő célja egy hosszú-távú jó minőségű “marsrengés-adatsor” összeállítása, melyhez az űrszonda időjárásjelző állomásának adatait is felhasználják.

Forrás: NASA/JPL