Hubble dans une autre première : de la vapeur d’eau repérée dans l’atmosphère du Ganymède de Jupiter

Des panaches de vapeur d’eau sur Ganymède ont été repérés pour la première fois dans l’atmosphère de Ganymède, la plus grande lune de Jupiter.

Les astronomes ont étudié le plus gros satellite planétaire du système solaire pendant des décennies, mais n’ont récemment réussi à détecter que la vapeur d’eau s’élevant de sa surface, à l’aide du télescope spatial Hubble. Les résultats ont été publiés lundi dans Nature Astronomy ; une version pré-imprimée est ici.

“Nous savons depuis de nombreuses années que Ganymède a de la glace d’eau à sa surface, et il existe également des preuves de glace et d’eau liquide à l’intérieur, mais jusqu’à présent nous n’avions pas détecté de vapeur d’eau dans l’atmosphère de Ganymède ou de tout autre lune », a déclaré Philippa Molyneux, co-auteur de l’étude et chercheuse au Southwest Research Institute (SwRI) aux États-Unis. Le registre.

“Étant donné que la présence d’eau est l’une des conditions essentielles pour qu’une planète ou une lune soit considérée comme potentiellement habitable, il est important de comprendre sous quelles formes elle existe dans différents endroits et comment cela peut varier au fil du temps.”

Les scientifiques pensent qu’à 100 milles sous la coquille de glace gelée recouvrant la surface de Ganymède se trouve une grande étendue d’eau, contenant peut-être plus de liquide que tous les océans de la Terre réunis. Cette eau souterraine est trop loin sous la surface de la croûte glacée pour qu’elle soit la source de la vapeur d’eau détectée dans l’atmosphère. Au lieu de cela, l’équipe estime que la vapeur s’est formée lorsque la glace à la surface de Ganymède se sublime; la substance solide se transforme directement en gaz sans se fondre d’abord en liquide.

La vapeur a été repérée alors qu’ils analysaient les émissions de lumière ultraviolette collectées par le télescope spatial Hubble de la NASA depuis la lune. Ces images ont montré que son atmosphère est composée principalement d’oxygène (O₂) et des atomes d’hydrogène atomique (H). À certains endroits, cependant, la concentration d’atomes d’oxygène (O) uniques augmente.

Ces gaz se forment lorsque les molécules de vapeur d’eau susmentionnées se brisent dans l’atmosphère après avoir été bombardées par les rayons solaires, a expliqué Randy Gladstone, co-auteur de l’article et astronome au SwRI. Le registre. Lorsque cette panne se produit, une lumière est émise que nous pouvons détecter de loin.

“La plupart des émissions d’oxygène sont dues à la séparation des électrons et à l’excitation des molécules d’oxygène (O₂), avec une plus petite partie des électrons excitant directement les atomes d’oxygène », a expliqué Gladstone.

“Ce travail montre que pour obtenir les bons rapports des différentes couleurs d’émission d’atomes d’oxygène, une grande partie des émissions doivent provenir d’électrons qui se séparent et excitent les atomes d’oxygène dans les molécules d’eau (H₂O) dans les régions de Ganymède où le Soleil est presque au-dessus.

« C’est un effet subtil, mais cela nous permet de confirmer que les modèles sont corrects et nous donne l’assurance que nous comprenons assez bien l’atmosphère de Ganymède. Il est également intéressant de noter que les principales espèces de l’atmosphère de Ganymède changent de H₂O vers midi à O₂ à d’autres moments de la journée.

Les scientifiques sont impatients de poursuivre leurs travaux avec la prochaine mission JUpiter ICy Moons Explorer (JUICE) de l’Agence spatiale européenne sur Jupiter et trois de ses plus grandes lunes : Ganymède, Callisto et Europa.

“Nous affinons actuellement nos plans pour observer Ganymède avec JUICE, et nous utiliserons ces résultats pour nous aider à identifier les parties importantes de la surface et de l’atmosphère à étudier plus en détail”, nous a dit Molyneux.

“L’instrument JUICE-UVS est capable de détecter les mêmes émissions que nous avons étudiées à l’aide de Hubble, mais comme il sera en orbite autour de Ganymède, nous obtiendrons une bien meilleure résolution spatiale et pourrons observer comment l’atmosphère change au fil du temps.

“Une question à laquelle j’aimerais que JUICE réponde est ce qu’il y a d’autre dans l’atmosphère de Ganymède, à part l’oxygène et l’eau ? Tout ce que nous trouverons nous aidera à comprendre la composition de la surface de Ganymède et potentiellement son océan souterrain, nous donnant une bien meilleure compréhension de à quel point il peut être habitable.”

D’autres questions déroutantes demeurent, notamment à quel point l’océan est profond et salé et comment l’eau affecte les aurores sur le satellite. ®