Инфракрасный космический телескоп «Джеймс Уэбб» нашел перекись водорода в верхних широтах спутника Юпитера Ганимеда. Это первое прямое наблюдательное подтверждение процесса радиолиза льда на полюсах спутника под действием заряженных частиц из магнитосферы Юпитера, движущихся по линиям собственного магнитного поля Ганимеда.
Радиолиз водяного льда играет важную роль в эволюции ледяных поверхностей тел во внешней части Солнечной системы, которые подвергаются интенсивному облучению заряженными частицами из обширной магнитосферы планеты. В экзосферах и на поверхностях Ганимеда, Европы и Каллисто находили молекулярный кислород, а на поверхности Ганимеда — озон, которые интерпретируются как продукты радиолиза молекул воды.
Однако перекись водорода, которая является второстепенным продуктом радиолиза воды и обнаруживалась на поверхности Европы, нигде не была найдена на Ганимеде до сих пор, что необычно. Особый интерес к этому спутнику Юпитера вызван тем, что он обладает собственным магнитным полем, которое влияет на траектории заряженных частиц, направляя большую их часть в полярные области Ганимеда.
Группа астрономов во главе с Самантой Трамбо (Samantha K. Trumbo) из Центра астрофизики и планетологии Корнельского университета сообщила, что отыскала перекись водорода в полярных областях Ганимеда. Это было сделано в ходе наблюдений за спутником Юпитера при помощи инструмента NIRSpec «Джеймса Уэбба» в августе 2022 года.
Перекись водорода четко обнаруживается в полярных областях и верхних широтах ведущего полушария (обращенного вперед, в направлении движения спутника по орбите) Ганимеда, вплоть до ±30–35 градусов широты. В случае ведомого (заднего) полушария есть только очень слабые признаки наличия перекиси водорода в самых верхних широтах. Распределение перекиси водорода не коррелирует с распределением молекулярного кислорода и озона, которые, в основном, наблюдаются в экваториальных широтах ведомого полушария Ганимеда. Это связывается с разной интенсивностью бомбардировки заряженными частицами льда, содержащего продукты радиолиза воды.
Статья опубликована в журнале Science Advances.
Автор: Александр Войтюк