Atmosfera Ganymede

De la Wikipedia, enciclopedia liberă.
Salt la navigare Salt la căutare

1leftarrow blue.svg Vocea principală: Ganymede (astronomie) .

Ganymede
Ganymede, luna lui Jupiter, NASA.jpg
Această casetă: v. D. · M.

Atmosfera din Ganimede este în mare parte compusă din oxigen , urmată de ozon , sodiu și hidrogen atomic. Atmosfera este destul de subțire și probabil că provine din divizarea gheții de apă prezente pe suprafața satelitului ca urmare a radiației solare incidente. [1] A fost detectată pentru prima dată în timpul unei ocultări stelare în 1972 [2] și de atunci a fost observată cu dificultate. Cele mai evidente fenomene, detectate cu telescopul spațial Hubble, au fost emisiile intense de lumină, situate la ± 50 ° N / S latitudine [3] și legate de interacțiunea dintre atmosferă și particulele încărcate ale magnetosferei Ganymean. [4]

Caracteristici

În 1972 , o echipă de astronomi indieni , britanici și americani care lucrau la Observatorul Bosscha de pe insula Java , Indonezia , a anunțat descoperirea unei atmosfere subțiri în jurul satelitului în timpul ocultării unei stele de către Jupiter și chiar de Ganymede. [2] Ei au presupus o presiune de suprafață de aproximativ 1 μBar (0,1 Pa ). [2]

Cu toate acestea, în 1979 , sonda Voyager 1 a observat ocultarea stelei κ Centauri în timpul zborului său peste planetă, făcând analize care au condus la rezultate diferite de cele găsite în 1972 . [5] Măsurătorile au fost efectuate în ultravioletul îndepărtat, la o lungime de undă sub 200 nanometri și, deși mult mai sensibilă la prezența gazelor decât observațiile din vizibil făcute în 1972, sonda nu a detectat nicio atmosferă. Limita superioară a densității numerice a fost estimată la 1,5 × 10 9 cm −3 , corespunzând unei presiuni de suprafață de aproximativ 2,5 × 10 -5 μBar , [5] adică o valoare de cinci ordine de mărime mai mică decât prea optimist a fost indicat în 1972. [5]

Cartografiere falsă a culorilor temperaturii lui Ganymede

Spre deosebire de datele Voyager , o atmosferă slabă de oxigen , similară cu cea găsită și pentru Europa , a fost detectată pe Ganymede de Telescopul Spațial Hubble în 1995 . [1] [6] Telescopul spațial a detectat prezența oxigenului atomic din observațiile din ultravioletul îndepărtat, la lungimi de undă de 130,4 nm și 135,6 nm, care au identificat apariția strălucirii aerului . Acest tip de emisii apar atunci când oxigenul molecular este disociat în atomi prin impactul cu electronii, [6] dezvăluind astfel prezența unei atmosfere substanțial neutre compuse în principal din molecule de O 2 . Valoarea densității numerice la suprafață este probabil între 1,2-7 × 10 8 cm -3 , corespunzătoare presiunii de suprafață de 0,2-1,2 × 10 -5 μBar . [6] [7] Aceste valori sunt în concordanță cu limita superioară obținută din datele colectate de Voyager și calculate în 1981 .

Cu toate acestea, oxigenul nu este o dovadă a existenței vieții pe Ganymede; de fapt, se crede că este produs de efectul radiațiilor incidente la suprafață, care determină divizarea în hidrogen și oxigen a moleculelor de gheață de apă prezente pe suprafața Ganymedei . În timp ce hidrogenul se dispersează rapid datorită greutății sale atomice reduse, oxigenul astfel eliberat formează atmosfera satelitului. [1] Emisiile de lumină (strălucirea aerului ) observate pe Ganymede nu sunt spațial omogene, așa cum sunt în Europa. Telescopul spațial Hubble a observat două pete luminoase situate în emisfera sudică și emisfera nordică, în apropiere de ± 50 ° latitudine, care corespund graniței dintre liniile de câmp care deschid și închid câmpul magnetic al Ganymedei . [3] Emisiile de lumină ar putea fi aurore polare , cauzate de precipitațiile plasmatice de- a lungul liniilor de câmp deschis. [4]

Existența unei atmosfere neutre implică cea a unei ionosfere , deoarece moleculele de oxigen sunt ionizate de impactul cu electronii extrem de energici proveniți din magnetosferă [8] și de radiația solară în ultraviolete extreme. [9] Cu toate acestea, natura ionosferei lui Ganymede este încă controversată, la fel și natura atmosferei. Unele măsurători ale sondei Galileo au găsit o valoare ridicată a densității electronilor în apropierea satelitului, sugerând astfel prezența unei ionosfere, în timp ce alte măsurători nu au reușit să detecteze nimic. [9] Densitatea electronilor în apropierea suprafeței ar putea fi de ordinul a aproximativ 400-2500 cm −3 . [9] Începând din 2008 , limitele precise ale parametrilor care caracterizează ionosfera Ganymean nu au fost încă găsite.

Imagine a Ganymede

Alte dovezi ale unei atmosfere de oxigen provin din detectarea spectroscopică a gazului prins în înghețurile de apă din Ganymede. Descoperirea ozonului (O 3 ) în atmosferă a fost anunțată în 1996 . [10] În 1997 , prezența unei faze dense de oxigen molecular, compatibilă cu gazul prins în gheața de apă, a fost descoperită prin analiza liniilor de absorbție spectroscopice . Intensitatea liniilor de absorbție detectate depinde mai mult de latitudine și longitudine decât de albedo-ul suprafeței; liniile tind să scadă odată cu creșterea latitudinii, în timp ce ozonul prezintă un comportament opus [11] . Experimentele de laborator au descoperit că, la temperatura relativ fierbinte de 100 K pe suprafața Ganymedei, oxigenul molecular tinde să se dizolve în gheață în loc să se aglomereze în bule [12] .

Căutarea de sodiu în atmosferă, imediat după descoperirea sa pe Europa, nu a dus la niciun rezultat în 1997 ; prin urmare, sodiul este de cel puțin 13 ori mai puțin abundent pe Ganymede decât pe Europa. Cauza este legată fie de lipsa relativă de la suprafață, fie de faptul că magnetosfera protejează particulele mai energetice. [13] Un alt constituent minor al atmosferei lui Ganymede este hidrogenul atomic. Atomii de hidrogen au fost descoperiți la 3000 km de la suprafață. Densitatea suprafeței lor este de aproximativ 1,5 × 10 4 cm −3 . [14]

Notă

  1. ^ a b c Hubble găsește atmosferă de oxigen subțire pe Ganymede , pe Jet Propulsion Laboratory , NASA, octombrie 1996. Accesat la 15 ianuarie 2008 (arhivat din original la 25 aprilie 2009) .
  2. ^ a b c RW Carlson, Bhattacharyya, JC; Smith, BA et.al., Atmosphere of Ganymede from its occultation of SAO 186800 la 7 iunie 1972 , în Science , vol. 53, 1973, p. 182.
  3. ^ a b Paul D. Feldman, McGrath, Melissa A; Strobell, Darrell F. et.al, HST / STIS Ultraviolet Imaging of Polar Aurora on Ganymede , în The Astrophysical Journal , vol. 535, 2000, pp. 1085-1090, DOI : 10.1086 / 308889 .
  4. ^ a b RE Johnson, Polar „Caps” pe Ganymede și Io Revisited , în Icarus , vol. 128, nr. 2, 1997, pp. 469–471, DOI : 10.1006 / icar.1997.5746 .
  5. ^ a b c AL Broadfoot, Sandel, BR; Shemansky, DE et.al., Prezentare generală a rezultatelor spectrometriei ultraviolete Voyager prin Jupiter Encounter ( PDF ), în Science , vol. 86, 1981, pp. 8259-8284.
  6. ^ a b c DT Hall, Feldman, PD; McGrath, MA et.al., The Ultra-Ultraviolet Oxygen Airglow of Europa and Ganymede , în The Astrophysical Journal , vol. 499, 1998, pp. 475–481, DOI : 10.1086 / 305604 .
  7. ^ Densitatea numerică și presiunea la nivelul suprafeței au fost calculate din coloana de densitate din Hall, și colab. 1998, presupunând o scară de înălțime de 20 km și o temperatură de 120 K.
  8. ^ C. Paranicas, Paterson, WR; Cheng, AF et.al., Observații de particule energetice lângă Ganymede , în J.of Geophys.Res. , vol. 104, A8, 1999, pp. 17.459–17.469, DOI : 10.1029 / 1999JA900199 .
  9. ^ a b c Aharon Eviatar, Vasyliunas, Vytenis M.; Gurnett, Donald A. et.al., The ionosphere of Ganymede ( ps ), în Plan.Space Sci. , Vol. 49, 2001, pp. 327–336, DOI : 10.1016 / S0032-0633 (00) 00154-9 .
  10. ^ Keith S. Noll, Johnson, Robert E. și colab., Detection of Ozone on Ganymede , în Știință , vol. 273, nr. 5273, iulie 1996, pp. 341-343, DOI : 10.1126 / science.273.5273.341 , PMID 8662517 . Adus la 13 ianuarie 2008 .
  11. ^ Wendy M. Calvin, Spencer, John R., Distribuția latitudinală a lui O2on Ganymede: Observații cu telescopul spațial Hubble , în Icarus , vol. 130, nr. 2, decembrie 1997, pp. 505-516, DOI : 10.1006 / icar.1997.5842 .
  12. ^ RA Vidal, Bahr, D. și colab., Oxygen on Ganymede: Laboratory Studies , in Science , vol. 276, nr. 5320, 1997, pp. 1839–1842, DOI : 10.1126 / science.276.5320.1839 , PMID 9188525 .
  13. ^ Michael E. Brown, A Search for a Sodium Atmosphere around Ganymede , în Icarus , vol. 126, nr. 1, 1997, pp. 236-238, DOI : 10.1006 / icar . 1996.5675 .
  14. ^ CA Barth, Hord, CW; Stewart, AI și colab., Observații spectrometrice ultraviolete Galileo ale hidrogenului atomic în atmosfera din Ganimede , în Geophys. Res. Lett. , Vol. 24, n. 17, 1997, pp. 2147–2150, DOI : 10.1029 / 97GL01927 .

Elemente conexe

linkuri externe

Sistem solar Portalul sistemului solar : Accesați intrările Wikipedia de pe obiectele sistemului solar
Adus de la „ https://it.wikipedia.org/w/index.php?title=Atmosfera_di_Ganimede&oldid=122191304 ”