Zdjęcie w tle: NASA/JPL-Caltech/SwRI/ASI/INAF/JIRAM

Dwudziesty czwarty przelot sondy Juno obok Jowisza okazał się idealną okazją, by sfotografować biegun północny Ganimedesa – największego z księżyców galileuszowych, który swymi rozmiarami przewyższa nawet Merkurego, najmniejszą planetę w Układzie Słonecznym. Dzięki temu po raz pierwszy zmapowano w podczerwieni północe regiony Ganimedesa.

Naukowcy, wiedząc, że księżyc znajdzie się 26 grudnia 2019 r. w polu widzenia sondy, przeprogramowali Juno w celu zmiany jej orientacji tak, by instrumenty naukowe były skierowane w stronę Ganimedesa. Zdjęcia w podczerwieni zostały wykonane przez kamerę JIRAM. Jest to instrument, który został zaprojektowany z myślą o rejestrowaniu promieniowania podczerwonego pochodzącego z głębi atmosfery Jowisza, do 50-70 kilometrów pod górną warstwą chmur. Nie przeszkadza to w wykorzystaniu JIRAM do badania księżyców galileuszowych. W czasie, kiedy sonda Juno przechodziła przez peryjowium, punkt na orbicie położony najbliżej gazowego olbrzyma, kamera wykonała 300 zdjęć powierzchni Ganimedesa z rozdzielczością 23 kilometrów na piksel. Znajdowała się wtedy w odległości 100 tysięcy kilometrów od księżyca.

Zdjęcie przedstawia północny biegun Ganimedesa – największego księżyca Jowisza. Na nałożonej siatce geograficznej pogrubioną linią zaznaczono długość geograficzną 0°.

Obserwacje Ganimedesa są ważne z perspektywy zrozumienia ewolucji wszystkich księżyców Jowisza od czasu ich powstania aż do teraz, ponieważ księżyc ten składa się głównie z lodu. Jest także jedynym satelitą w Układzie Słonecznym, który posiada własne pole magnetyczne. Brak atmosfery powoduje, że nie zobaczymy tam zórz polarnych, a co ważniejsze, nie chroni powierzchni księżyca przed plazmą z magnetosfery Jowisza. Plazma, kierowana przez pole magnetyczne księżyca na bieguny, bombarduje powierzchnię skutą lodem, co powoduje modyfikację lodu. Naukowcy mogli zaobserwować to zjawisko po raz pierwszy, ponieważ sonda Juno dostarczyła zdjęcia całego bieguna północnego Ganimedesa.

Lód na biegunach największego księżyca Jowisza jest amorficzny, czyli bezpostaciowy. Zamiast osiągnąć strukturę krystaliczną, ułożyć się w sposób uporządkowany, cząsteczki tworzące lód są rozmieszczone chaotycznie, bardziej przypominając układ cząsteczek w stanie ciekłym niż stałym. To właśnie plazma docierająca na powierzchnię Ganimedesa na biegunach zapobiegła uporządkowaniu się cząsteczek lodu i osiągnięciu przez niego struktury krystalicznej, jak to było w przypadku lodu pokrywającego obszary równikowe. Obie postaci: ciało amorficzne i ciało krystaliczne lodu można było rozróżnić na podstawie zdjęć wykonanych kamerą JIRAM, ponieważ mają one różne sygnatury w podczerwieni. Pozwoliło to także na określenie, na jakich obszarach przeważał lód w danej postaci.

Nowe informacje o Ganimedesie, zdobyte dzięki sondzie Juno, przydadzą się podczas nowej misji JUICE (JUpiter ICy moons Explorer) organizowanej przez Europejską Agencję Kosmiczną, które celem będzie badanie nie tylko lodowych księżyców galileuszowych: Ganimedesa, Callisto i Europy, ale także magnetosfery i atmosfery Jowisza. Początek misji jest planowany na 2030 r.

Zdjęcia, które wykonała sonda Juno 26 grudnia 2019 r., to pierwszy w historii obraz bieguna północnego Ganimedesa w podczerwieni.

Autor

Anna Wizerkaniuk

Z wykształcenia inżynier elektronik, studiuje elektronikę na Politechnice Wrocławskiej, członek Zarządu Klubu Astronomicznego Almukantarat