Modellazione globale della composizione della superficie di Ganimede: mappatura nel vicino infrarosso di VLT/SPHERE

Un rapporto spettrale normale di 2,25 / 2,11 μm misurato dallo strumento IRDIS a doppia banda (in alto). Il ghiaccio d’acqua ha un forte assorbimento a 2 μm (vedi Figura 1), quindi le regioni generalmente più luminose indicano una maggiore abbondanza di ghiaccio, mentre le regioni più scure indicano una minore abbondanza di ghiaccio. La mappa di riferimento (in basso) mostra il mosaico in luce visibile di Ganimede dell’USGS Center for Astrogeology (2013). Le mappe mostrano proiezioni ortografiche degli emisferi settentrionale e meridionale di Ganimede e una proiezione isometrica che copre tutta la superficie di Ganimede. 0° è la longitudine semigioviana e 180° è la longitudine antigioviana.

Astro-ragazza

Presentiamo le mappe della composizione della superficie di Ganimede con una copertura longitudinale quasi completa, ottenuta utilizzando osservazioni nel vicino infrarosso (da 0,95 a 1,65 μm) ad alta risoluzione spaziale dallo strumento VLT/SPHERE a terra.

Gli spettri di riflettanza osservati sono stati modellati utilizzando il metodo Monte Carlo della catena di Markov per stimare l’abbondanza e le incertezze associate di ghiaccio d’acqua, acidi, sali e un fattore di oscuramento spettrale piatto. I risultati confermano che la superficie di Ganimede è dominata da ghiaccio d’acqua in terreni giovani e luminosi (crateri da impatto, solchi) e materiale a basso albedo spettrale piatto in antichi terreni scuri (es. Galileo Reggio). La dimensione dei grani di ghiaccio ha forti gradienti longitudinali e trasversali, con grani più grandi all’equatore e nell’emisfero successivo.

Queste tendenze sono coerenti con gli effetti del gradiente di temperatura di latitudine e le variazioni globali nello sputtering indotto dalle radiazioni. L’acido solforico ha una bassa abbondanza e sembra essere correlato spazialmente al bombardamento del plasma, in cui gli elettrodi di Ganimede sono esposti al campo magnetico esterno. Le migliori stime dell’abbondanza suggeriscono la possibilità di miscele di sali, sebbene la loro bassa abbondanza, la dissoluzione spettrale e le incertezze associate significhino che le singole specie di sale non possono essere rilevate con sicurezza.

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Se presenti, il solfato di magnesio di sodio e il clorato di magnesio sembrano provvisoriamente associati al bombardamento plasmatico esterno, mentre il cloruro e il solfato di magnesio sembrano provvisoriamente associati a una topografia più piccola, il che implica una possibile origine endogena. La modellazione MCMC è stata eseguita anche sui dati Galileo/NIMS, che mostrano distribuzioni comparabili.

L’elevata risoluzione spaziale di SPHERE consente una mappatura accurata delle caratteristiche della superficie di piccole dimensioni (<150 km), che possono essere utilizzate insieme a osservazioni ad alta risoluzione spettrale per confermare congiuntamente la presenza e la distribuzione di specie potenziali.

Oliver King, Lee N. Fletcher

Commenti: Da pubblicare in JGR: Planets
Argomenti: Astrofisica della Terra e Planetaria (astro-ph.EP)
Citato come segue: arXiv: 2209.01976 [astro-ph.EP] (o arXiv: 2209.01976v1 [astro-ph.EP] per questa versione)
DOI correlato:
https://doi.org/10.1029/2022JE007323
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Data di presentazione
CHI: Oliver King
[v1] lunedì 5 settembre 2022, 14:04:17 UTC (46529 KB)
Foglio intero: https://arxiv.org/abs/2209.01976
astrobiologia

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