«Уэбб» нашел следы активности на «смирном» спутнике Юпитера

На фоне бурных Ио и Европы Каллисто казался неприметным спутником Юпитера, однако новые наблюдения раскрывают его скрытые процессы. Телескоп «Джеймс Уэбб» зафиксировал на спутнике не только водяной лед, но и очень слабую, неравномерно распределенную атмосферу из углекислого газа.

Изображение Каллисто с многокольцевым ударным кратером Валхала

Источник: NASA/JPL/ASU

Спутник Юпитера Каллисто долгое время казался астрономам почти «замороженным» миром — его поверхность, густо усеянная древними кратерами, выглядела как застывшая летопись космических столкновений. В сравнении с бурлящим Ио или загадочной Европой с ее подповерхностным океаном Каллисто производил впечатление самого спокойного из галилеевых спутников. Но наблюдения космического телескопа «Джеймс Уэбб» показали, что и на нем идут сложные процессы, пишет Universe Today.

С помощью спектрографа NIRSpec ученые детально изучили три участка Каллисто — заднее полушарие, бассейн Асгард и район Валхаллы. Работа велась международной командой, результаты приняты к публикации в Journal of Planetary Science и доступны на arXiv. Исследователи смогли не просто увидеть знакомые кратеры, а буквально «прочитать» химический состав поверхности по ее инфракрасному отклику.

Одним из самых ярких результатов стало четкое выявление водяного льда — спектрометр зафиксировал характерный «пик Френеля» на длине волны 3,1 мкм. Распределение льда оказалось неодинаковым: на ведущем полушарии он отчетливо проявляется в молодых кратерах и ярких ударных структурах, а на отстающем складывается в необычный узор, напоминающий «яблоко».

«Скорее всего, этот узор формируется под воздействием плазмы, бомбардирующей поверхность спутника из магнитосферы Юпитера. Заряженные частицы, из которых состоит плазма, движутся вслед за Каллисто, изменяя структуру его льда», — поясняют авторы исследования.

Не менее неожиданным оказалось присутствие углекислого газа. На длине волны 4,25 мкм обнаружилась полоса поглощения, типичная для сухого льда. Причем зоны скопления СО₂ словно зеркально противопоставлены участкам с водяным льдом — там, где льда много, его почти нет, и наоборот.

Особенно мощный сигнал нашли вокруг молодых кратеров Лофн и Хеймдалль: вероятно, он возник прямо во время ударов, став крупнейшим известным резервуаром углекислого газа, не связанным с радиационным воздействием. Кроме того, телескоп уловил следы очень слабой и крайне неравномерной атмосферы, состоящей преимущественно из СО₂.

Исследователи смогли не просто увидеть на Каллисто знакомые кратеры, а буквально «прочитать» химический состав поверхности по ее инфракрасному отклику

Источник: Wikimedia

Еще одна интригующая находка — сильная полоса поглощения на длине волны 4,57 мкм, которую связывают с соединениями углерода и азота (CN). Ее интенсивность на Каллисто заметно выше, чем на других спутниках галилеевой группы. Ученые предполагают, что источником этих соединений может быть пыль, приносимая с других, нерегулярных спутников системы: оседая на ведущем полушарии, она вступает в реакции с местными материалами.

В ближайшие годы картину обещают дополнить данные миссии Jupiter Icy Moons Explorer (JUICE). Во время пролетов в 2030‑х годах аппарат сделает снимки и спектры Каллисто с беспрецедентной детализацией. Это позволит точнее понять, как устроены ледяные миры у Юпитера и чем они отличаются друг от друга — и по‑новому взглянуть на историю всей системы.

Ранее Наука Mail рассказывала, что «Уэбб» показал туманность Льва с «гривой» из космической пыли.