В экзосфере Ганимеда обнаружен углекислый газ

Владислава Ананьева Галилеевы спутники Юпитера окружены крайне разреженными газовыми оболочками – экзосферами. Экзосферы ледяных спутников пополняются испарением водяного пара и продуктами его фотолиза, преимущественно молекулярным кислородом, а также веществами, образующимися в результате бомбардировки поверхности спутников заряженными частицами из радиационных поясов Юпитера. В частности, Ганимед окружает экзосфера из молекулярного кислорода с интегральной поверхностной плотностью (1-10)·10¹⁴ молекул/кв.см. Ганимед известен не только как крупнейший спутник в Солнечной системе, по размерам превышающий даже планету Меркурий, но и как единственный спутник, имеющий собственное магнитное поле и маленькую магнитосферу, погруженную в магнитосферу Юпитера. Наличие магнитосферы оказывает существенное влияние на взаимодействие поверхности Ганимеда с энергичными заряженными частицами – они бомбардируют поверхность там, где силовые линии не замкнуты, т.е. в районе полюсов. Это приводит к обогащению поверхностных пород аморфным льдом, а также образованию перекиси водорода и углекислого газа (последний образуется путем окисления органических примесей или фотолиза карбонатов). 23 сентября 2024 года в Архиве электронных препринтов появилась статья, посвященная обнаружению в экзосфере Ганимеда углекислого газа. Авторы наблюдали Ганимед с помощью инструмента NIRSpec на борту JWST в диапазоне 2.9-5.2 мкм, где расположена полоса углекислоты 4.2-4.3 мкм. Диск Ганимеда был разрешен, площадь диска составила примерно 190 пикселей, что соответствует поперечнику в ~15 пикселей. Это позволило обнаружить сильную пространственную неоднородность распределения углекислого газа в экзосфере – максимум концентрации был зафиксирован в районе северной полярной шапки лидирующего полушария.