Księżyc Jowisza Ganimedes mówi nam więcej o swoim dziwnym otoczeniu – Ars Technica

Ponieważ Europa i Enceladus skupiają najwięcej uwagi ze względu na swoje podpowierzchniowe oceany i zdolność do występowania życia, inne zamarznięte światy pozostają w cieniu, ale tajemniczy księżyc Jowisza Ganimedes trafia teraz na pierwsze strony gazet.

Chociaż nie zaobserwowano jeszcze, aby Ganimedes wyrzucał pióropusze pary wodnej niczym Enceladus, księżyc Saturna, największy księżyc Jowisza prawdopodobnie kryje w sobie ogromny ocean słonej wody. Notatki Hubble’a Wyniki te sugerują, że ocean – uważany za mniej niż 150 kilometrów (95 mil) lodu – może mieć głębokość do 100 kilometrów (60 mil). To dziesięć razy głębiej niż ocean na Ziemi.

Ganimedes przeżywa szczególny moment, ponieważ misja NASA Juno zauważyła na jego powierzchni sole i związki organiczne, prawdopodobnie pochodzące z oceanu pod skorupą lodową. Choć obserwacje Juno nie mogą dostarczyć rozstrzygających dowodów na to, że na tym księżycu znajduje się ocean, który sprawia, że ​​Ziemia wygląda jak basen dla dzieci, odkrycia Juno stanowią najsilniejszy jak dotąd dowód na to, że sole i inne substancje chemiczne docierają na zewnątrz Ganimedesa.

Wzrost poniżej

Wiadomo już, że powierzchnia Ganimedesa zbudowana jest z lodu wodnego. Instrument JIRAM (Jovian Infrared Auroral Mapper) firmy Juno wykorzystał teraz swoje widzenie w podczerwieni do identyfikacji materiałów, w tym wodnych soli, amoniaku, wodorowęglanu sodu, uwodnionej krzemionki i tego, co może być… Aldehydy alifatyczneKtóre mogą budować bardziej złożone związki organiczne. Sól wodna (wodny chlorek sodu) może wskazywać na obecność słonego oceanu pod powierzchnią lodu. Naukowcy z misji Juno uważają, że sól amoniakalna (chlorek amonu) znaleziona na powierzchni może oznaczać, że podczas formowania się Ganimedesa materiał był wystarczająco chłodny, aby w jakiś sposób skondensować nagromadzony amoniak. Sole węglanowe mogą stanowić pozostałości lodu bogatego w dwutlenek węgla.

„Skład i rozmieszczenie przestrzenne tych soli i materiałów organicznych sugerują, że mają one pochodzenie endogenne, powstałe w wyniku wytłaczania podpowierzchniowych solanek, których skład chemiczny odzwierciedla interakcję między wodą a skałami na Ganimedesie” – napisali naukowcy w badaniu opublikowanym niedawno w czasopiśmie czasopismo „Nature”.

Wszystko, co jest endogenne, pochodzi z wnętrza Księżyca, planety lub innego ciała, podczas gdy materiały egzogenne pochodzą z powierzchni. Jeśli obecne sole i materiały organiczne są rzeczywiście endogenne, oznacza to, że w jakiś sposób wyrosły z głębin Ganimedesa. Być może podróżowały w wodzie sączącej się przez pęknięcia w powierzchni, a nie wyrzucane w postaci kłębów pary, jak te znalezione na Enceladusie.

Jerram nie znalazł związków egzogennych, takich jak nadtlenek wodoru czy wodny kwas siarkowy, które można znaleźć na powierzchni Europy, innego zamarzniętego świata Jowisza, chociaż odkryto je w pobliżu biegunów Ganimedesa w Poprzednie badania. Brak związków egzogennych (przynajmniej na podstawie tego, co zaobserwował JIRAM) w tych słonych złożach może świadczyć o tym, że wykryte związki pochodziły ze słonego oceanu.

Dostęp do dachu

Nadal nie wiadomo, czy związki odkryte przez JIRAM rzeczywiście powstały głęboko pod ziemią, czy blisko powierzchni. Nie mając rozstrzygających dowodów na istnienie tego oceanu, naukowcy z Juno uznają również możliwość, że materiały organiczne i sole mogły w jakiś sposób pochodzić z płytkich warstw skorupy. Skorupa Ganimedesa jest znacznie grubsza niż skorupa Europy, co oznacza, że ​​jakikolwiek materiał z podpowierzchniowego oceanu miałby trudności z przedostaniem się przez nią.

Nawiązano komunikację Pomiędzy aldehydami alifatycznymi a aktywnością wody w stanie ciekłym, przynajmniej na Ziemi. Inni badacze zaobserwowali także oznaki jego obecności w chmurach pary wodnej wydobywającej się z Enceladusa. Jeśli tak, wzmocniłoby to argument przemawiający za podpowierzchniowym pochodzeniem oceanicznym, ponieważ opary Enceladusa zawierają również niektóre z tych samych soli, które występują na powierzchni Ganimedesa, a sole te są uważane za endogenne. Uważa się, że powstają w wyniku interakcji między ciekłą wodą a skałami, zwłaszcza skałami krzemianowymi.

Odkrycie materiałów organicznych i aldehydów alifatycznych na Ganimedesie nieuchronnie rodzi kolejne pytanie: czy Ganimedes ma to, czego potrzeba do podtrzymania życia? Może. Aldehydy alifatyczne, które znaleziono w niektórych rodzajach meteorytów węglowych, które spadły na Ziemię, są prekursorami kwasów karboksylowych i aminokwasów. Naukowcy zajmujący się kosmitami nie powinni się tym zbytnio ekscytować. Materia organiczna jest wszędzie w kosmosie, więc jej obecność na Ganimedesie nie powinna być zbyt zaskakująca. Może to jednak nadal pobudzać wyobraźnię tych, którzy chcą wierzyć.

Astronomia fizyczna, 2023. DOI: 10.1038/s41550-023-02107-5