کشف بخار آب در بزرگ‌ترین قمر منظومه‌ی شمسی
کشف بخار آب در بزرگ‌ترین قمر منظومه‌ی شمسی
مجله علمی ایلیاد - «گانیمد»، قمر یخی سیاره‌ی مشتری است که بزرگ‌ترین قمر منظومه‌ی شمسی نیز محسوب می‌شود. یخ موجود بر روی سطح این قمر جامد و در دمای منفی ۱۸۵ درجه‌ی سانتی‌گراد است. اگر بارانی از ذرات باردار از سمت خورشید بر روی این قمر ببارد، یخ‌های جامد تبدیل به بخار می‌شوند. تلسکوپ فضایی هابل با استفاده از تصاویر طیفی گرفته شده از این قمر، نشان داده است که در اتمسفر این قمر بخار آب وجود دارد.
در سال ۱۹۹۸ برای اولین بار تلسکوپ فضایی هابل با استفاده از طیف‌سنج «STIS» تصویری در نور ماورا بنفش از گانیمد تهیه کرد. در این تصویر شواهدی از یک الگوی طیفی خاص مشاهده شده بود که دانشمندان را به شک انداخته بود.
گانیمد دارای خطوط شفق مشابه شفق‌های قطبی مشاهده شده بر روی زمین و دیگر سیاره‌های دارای میدان مغناطیسی است. وجود این شفق نشان می‌دهد که گانیمد دارای میدان مغناطیسی دائمی است. دلیل شباهت مشاهده شده در رصدهای ماورا بنفش به کمک وجود اکسیژن مولکولی شرح داده شده است. تفاوت‌هایی که بین شفق‌های مشاهده شده بر روی زمین و بر روی گانیمد وجود دارد نیز تا کنون به وجود اکسیژن اتمی ارتباط داده می‌شد. اکسیژن اتمی سیگنالی در تصاویر طیف‌سنجی ایجاد می‌کند که رنگ‌های ماورا بنفش را تحت تاثیر قرار می‌دهد.
وجود اتمسفر گانیمد به خاطر برخورد ذرات باردار خورشید به سطح یخی آن و در نتیجه تصعید شدن یخ آن است. تا کنون اثر وجود بخار آب در اتمسفر گانیمد در نظر گرفته نمی‌شد، زیرا دانشمندان نتوانسته بودند وجود آن را بر روی گانیمد تایید کنند. دانشمندان با انجام آنالیزهای جدید از داده‌های جمع‌آوری شده توسط هابل در سال ۲۰۱۸ و همچنین ترکیب آن با داده‌های سال‌های ۱۹۹۸ و ۲۰۱۰ دریافته‌اند که تصورات آن‌ها در مورد گانیمد تا حدودی اشتباه بوده است. آن‌ها برخلاف توضیحاتی که برای داده‌های سال ۱۹۹۸ داده می‌شد، کشف کردند که در اتمسفر گانیمد به سختی می‌توان ردی از اکسیژن اتمی پیدا کرد. بنابراین آن‌ها حدس زدند که باید توضیح دیگری برای تفاوت‌های موجود بین شفق زمینی و شفق گانیمد پیدا کنند.
محققین دریافته‌اند که دمای سطح گانیمد به شدت در طول روز تغییر می‌کند و در حوالی ظهر در ناحیه‌ی استوای آن هوا به نحوی گرم می‌شود که سطح یخی آن مقادیر کمی مولکول آب به اتمسفر پس می‌دهد. بنابراین آن‌ها دریافتند که تفاوت‌های مشاهده شده را می‌توان به وجود بخار آب در اتمسفر گانیمد ربط داد.
نتایج این تحقیقات در مجله‌ی Nature Astronomy منتشر شده است.