Juno, автоматическая межпланетная станция NASA для исследования Юпитера и его спутников, обнаружила гидратированные соли и органику на Ганимеде. Учёные предполагают, что они появились там из-за возможного наличия океана. Глубина его может достигать нескольких десятков километров. Сам он покрыт мощным слоем льда. Подробности изучения луны Юпитера и результаты исследований — под катом.
Почему Ганимед заинтересовал астрономов
Раньше учёные концентрировали своё внимание на исследовании спутников Юпитера и Сатурна, в особенности на Европе и Энцеладе. Подлёдные океаны лун газового гиганта и потенциально возможное наличие жизни в них будоражат умы исследователей и просто любителей науки. Но благодаря недавним открытиям стало понятно, что Ганимед, крупнейший спутник не только Юпитера, но и вообще крупнейшая луна в Солнечной системе, тоже скрывает огромное количество разного рода загадок. И только сейчас их понемногу стали раскрывать.
Предыдущие спектроскопические исследования, проведённые космическим аппаратом Galileo и телескопом Hubble, показали, что в этом подлёдном океане может содержаться большое количество органики и солей. Учёные сделали предположение, что эти вещества со временем выходят на его поверхность сквозь трещины в толще льда.
Сейчас астрономы получили подтверждение этой догадки. 30 ноября исследователи NASA заявили, что на поверхности Ганимеда обнаружены минеральные соли и органические соединения. Это открытие поможет учёным больше узнать о составе воды в предполагаемом океане и понять, каким был Ганимед на ранних стадиях своего формирования.
Чем примечателен океан Ганимеда?
Наблюдения показывают, что, вероятно, океан находится под 150-километровой толщей льда, а глубина его может достигать 100 км. По сравнению с ним земные океаны похожи на детские надувные бассейны, ведь он в 10 раз глубже Тихого океана.
7 июня 2021 года Juno облетел Ганимед, пройдя на расстоянии 1 046 км от его ледяной поверхности. Эта космическая станция оборудована инструментом Jovian InfraRed Auroral Mapper (JIRAM), который при помощи инфракрасного «зрения» идентифицировал на поверхности льда гидратированные и аммиачные соли, бикарбонат натрия, гидратированный кремнезём и, возможно, алифатические альдегиды, которые потенциально могут служить «кубиками» для более сложных органических соединений. Спектрометр JIRAM до этого использовался для исследования самого Юпитера, а также его спутников Ио, Европы и Каллисто.
Гидратированные соли могут свидетельствовать о наличии воды под поверхностью льда. «Найденная аммиачная соль, или хлорид аммония, похоже, указывает на накопление веществ во время формирования спутника Юпитера, достаточно холодных, чтобы образовался аммиачный конденсат. А карбонатные соли, скорее всего, представляют собой остатки льдов, насыщенных углекислым газом», — сказал Федерико Тоси, соисследователь основной миссии Juno из Национального института астрофизики в Риме.
«Состав и пространственное расположение этих солей и органических веществ позволяют предположить, что их происхождение является эндогенным, то есть в результате экструзии грунтовых рассолов. Их химический состав отображает процессы взаимодействия воды и пород на Ганимеде», — опубликовано в исследовании учёных в Nature.
Если найденные соли и органические вещества действительно эндогенного происхождения, то это значит, что они каким-то образом поднялись из глубин Ганимеда. Возможно, они прошли вместе с водой, которая просачивалась сквозь трещины на поверхности спутника Юпитера вместо того, чтобы выбрасываться в виде гейзеров, как на шестом по размеру спутнике Сатурна Энцеладе.
Ещё один интересный нюанс заключается в магнитном поле Ганимеда. Оно было обнаружено в процессе исследований через телескоп Хаббл в 1998 и 2010 годах. Снимки в ультрафиолетовом свете тогда показали зону полярного сияния спутника. Магнитное поле покрывает поверхность вдоль экватора до 40-градусной широты. Оно блокирует поток высокоэнергетических частиц, которые должны легко разрушать минеральные соли и органику. В 2021 году во время полёта Juno были определены яркие и тёмные области на поверхности Ганимеда, которые защищены магнитным полем. И именно там в основном были найдены солевые отложения.
Во время исследования поверхности Ганимеда JIRAM не обнаружил экзогенных соединений, таких как перекись водорода или гидратированная серная кислота, которые были найдены на поверхности Европы. Хотя предыдущие исследования показали, что вблизи полюсов Ганимеда эти вещества есть. Отсутствие экзогенных соединений не означает, что учёные не найдут их в будущем, всё зависит от JIRAM.
Кстати, органика в космосе — вовсе не редкость. Так, в некоторых образцах углеродистых метеоритов, упавших на Землю, были обнаружены алифатические альдегиды. Они являются прекурсорами карболовых кислот и аминокислот.
Океана может и не быть, но вероятность большая
Несмотря на все открытия, учёные не имеют на руках на 100% убедительных доказательств существования океана. По их признанию, органические соединения и соли также могли образоваться в слоях ледяного покрова, который намного толще, чем ледяной покров на Европе. В любом случае остаётся актуальным вопрос о том, каким образом обнаруженная находка могла пробиться через толщу льда на поверхность.
Но всё же предположение о существовании океана на Ганимеде имеет под собой основания. Например, на Энцеладе, спутнике Сатурна, океан есть. А исследователи обнаружили следы органических и алифатических альдегидов в шлейфах гейзеров, пробивающихся через ледяной покров Энцелады. Соответственно, между выбросами воды из недр спутников Сатурна и Юпитера и следами солей и органических соединений есть тесная связь. Соответственно, вероятность существования на Ганимеде океана весьма высокая, поскольку есть и другие косвенные доказательства этому.
Если это так, то неизбежно возникает новый вопрос: а есть ли на спутнике условия, необходимые для поддержания жизни? В общем, Ганимед скрывает много всего интересного, и учёным предстоит сделать множество открытий в будущем.