تلسکوپ هابل نخستین نشانه‌های بخار آب را در جو گانیمد شناسایی کرد

تصویری که تلسکوپ فضایی هابل در سال ۱۹۹۸ از گانیمد، ماه مشتری گرفت

گانیمد، ماهِ یخ‌زده‌ی سیاره‌ی مشتری بزرگ‌ترین ماه در سامانه‌ی خورشیدی است. سطح این ماه با آب یخ‌زده‌ای پوشیده شده که در دماهایی تا ۱۸۵ درجه‌ی سلسیوس زیر صفر یخ بسته و سخت شده است. بارانی از ذرات باردار که به هنگام نیمروز (سر ظهر) در گانیمد، از خورشید بر آن می‌بارد کافی‌ست تا این یخ را به بخار آب تبدیل کند. اکنون پژوهشگران سیاره‌ای با بهره از تصویرهای طیفی بسیار دقیقی که از تلسکوپ فضایی هابل دریافت شده، این بخار آب را در جوِ تنُکِ این ماه  ردیابی کرده‌اند.

در سال ۱۹۹۸، دستگاه تصویرگر طیفیِ تلسکوپ هابل (اس‌تی‌آی‌اس) نخستین تصویرهای فرابنفش را از گانیمد گرفت، تصویرهایی که الگوی ویژه‌ای را در گسیلش‌های دیده شده از جوِ این ماه یخی نشان می‌دادند.

در گانیمد نوارهای شفقی‌ای دیده شد که به گونه‌ای همانند حلقه‌های شفقیِ دیده شده روی زمین و دیگر سیاره‌های دارای میدان مغناطیسی بود. بنابراین این تصویرها شواهدی گویا از این بودند که گانیمد دارای یک میدان مغناطیسی همیشگی (دایمی) است.

همانندی‌های میان این تصویرهای فرابنفش با وجود اکسیژن مولکولی (O2) توضیح داده شد. تفاوت‌های آنها هم در آن زمان زیر سر اکسیژن اتمی (O) دانسته شد که سیگنالی را تولید می کند که بر یک رنگِ فرابنفش بیش از دیگری اثر می‌گذارد.

دکتر لورنتس روث، پژوهشگر بنیاد سلطنتی فناوری KTH می‌گوید: «جو گانیمد از کندوپاشِ (اسپاترینگِ) ذرات باردار و فرازشِ (تصعیدِ) سطح یخ‌زده‌ی آن پدید آمده است.»«در گذشته به کمک مشاهدات فرابنفش-دورِ گسیلش‌های اکسیژن، اکسیژن مولکولیِ کندوپاشیده به عنوان یکی از اجزای جو گانیمد شناسایی شد، ولی یک جزءِ دیگرِ این جو که انتظار می‌رفت آبِ فرازیده (تصعید شده) باشد شناسایی نشده ماند.»

در سال ۱۹۹۸، تلسکوپ فضایی هابل با تصویربردار طیفی خود (سی‌تی‌آی‌اس) این نخستین عکس‌های فرابنفش را از گانیمد، ماه مشتری گرفت که یک الگوی ویژه در گسیلش‌های جوِ این ماه را نشان می‌دادند. در گانیمد نوارهای شفقی‌ای دیده شد که به گونه‌ای همانند حلقه‌های شفقیِ دیده شده روی زمین و دیگر سیاره‌های دارای میدان مغناطیسی بود. بنابراین این تصویرها شواهدی گویا از این بودد که گانیمد دارای یک میدان مغناطیسی همیشگی است. همانندی‌های میان این تصویرهای فرابنفش با وجود اکسیژن مولکولی (O2) توضیح داده شد. تفاوت‌های آنها هم در آن زمان زیر سر اکسیژن اتمی (O) دانسته شد که سیگنالی را تولید می کند که بر یک رنگِ فرابنفش بیش از دیگری اثر می‌گذارد- تصویر بزرگ‌تر

در این پژوهش تازه، دکتر روث و همکارانش یک بررسی ترکیبی روی داد‌های طیفی تازه‌ای که سال ۲۰۱۸ با طیف‌نگارِ ریشه‌های کیهانی هابل (سی‌اواس) به دست آمده بود و نیز تصویرهای بایگانی شده‌ی دستگاه اس‌تی‌آی‌اس هابل که در ۱۹۹۸ و ۲۰۱۰ به دست آمده بود انجام دادند.

آنها با شگفتی، و بر خلاف برداشت‌های آغازین از داده‌های ۱۹۹۸، دریافتند که تقریبا هیچ اکسیژن اتمی‌ای در جو گانیمد وجود ندارد. این بدان معنا بود که می‌بایست توضیح دیگری برای تفاوت‌های ظاهری میان تصویرهای شفقی فرابنفش وجود داشته باشد.

این پژوهشگران توضیح را در پراکندگیِ نسبیِ شفق‌ها در دو تصویر یافتند.

دمای سطح گانیمد به هنگام روز به شدت تغییر می‌کند و در زمانِ حدود نیمروز (ظهر)، بخش‌های نزدیک استوایش می‌توانند به اندازه‌ای گرم شوند که سطح یخی‌اش میزان اندکی مولکول آب آزاد کند.

در حقیقت، تفاوت‌های دیده شده میان تصویرهای فرابنفش با جاهایی از گانیمد که انتظار می‌رود آب در جو باشد پیوندی مستقیم دارد.

دکتر روث می‌گوید: «در آغاز تنها اکسیژن مولکولی دیده شده بود. این اکسیژن هنگامی تولید می‌شود که ذرات باردار یخ‌های سطح را می‌فرسایند.»«بخار آبی که ما اکنون اندازه گرفته‌ایم دستاوردِ فرازش (تصعید) یخی است که در اثر گریزِ گرماییِ بخار آب از مناطق یخیِ گرم رخ می‌دهد.»

یافته‌های این پژوهشگران در شماره‌ی برخطِ نشریه‌ی نیچر آسترونومی منتشر شده است.

داده‌نمایی با برداشت هنری برای آشکارسازی نخستین شواهد بخار آب در جو گانیمد، ماه مشتری با بهره از تصویرهای بایگانی شده‌ی تلسکوپ فضایی هابل. این بخار آب دستاورد گریز گرمایی بخار آب از سطح یخی این ماه است. تصویر بزرگ، بزرگ‌تر

-------------------------------------------

تلگرام، توییتر، اینستاگرام و فیسبوک یک ستاره در هفت آسمان:

telegram.me/onestar_in_sevenskies
twitter.com/1star_7sky
facebook.com/1star7sky

واژه‌نامه:

Jupiter - Ganymede - moon - Solar System - Sun - NASA - ESA - Hubble Space Telescope - Imaging Spectrograph - STIS - ultraviolet - UV - aurora - auroral oval - Earth - planet - magnetic field - molecular - oxygen - atomic - sputtering - sublimation - Lorenz Roth - KTH Royal Institute of Technology - Cosmic Origins Spectrograph - COS - equator - molecule - thermal escape - water vapor - Nature Astronomy

منبع: sci-news
برگردان: یک ستاره در هفت آسمان

0 دیدگاه شما:

Blogger template 'Browniac' by Ourblogtemplates.com 2008

بالای صفحه