Воскресенье, 17.01.2021
Космическая погода на текущий час
Вход в систему не произведен
 Войти /  Регистрация

Секция Совета РАН по космосу

< Измерены массы планет в системе L 231-31 (TOI-270)
13.01.2021 22:41 Давность: 3 days
Категория: Системы планет гигантов, Юпитер
Количество просмотров: 56

Свойства поверхности Ганимеда по наблюдениям ALMA



Измерение микроволнового теплового излучения Ганимеда в радиолучах с разной частотой позволило определить пористость приповерхностного грунта и его тепловую инерцию, а также обнаружить несколько холодных пятен, отождествленных со свежими кратерами.


Владислава Ананьева

Ганимед – крупнейший спутник Юпитера и в Солнечной системе вообще. Единственный из спутников, он обладает собственным магнитным полем, которое сложным образом взаимодействует с магнитосферой Юпитера. Предполагается, что под ледяной корой Ганимеда скрывается глобальный соленый океан. Поверхность спутника несет на себе следы мощных тектонических процессов – древние темные равнины, усеянные кратерами, соседствуют со сравнительно молодыми и яркими областями, по своей морфологии напоминающими поверхность Европы. Основным материалом поверхности считается водяной лед, однако он загрязнен сульфатами, органикой и замерзшей углекислотой.

13 января 2021 года в Архиве электронных препринтов была опубликована статья, посвященная измерению собственного теплового излучения Ганимеда с помощью миллиметрового радиотелескопа ALMA. Наблюдения в лучах с длиной волны 3, 1.3 и 0.87 мм позволили оценить свойства грунта на глубину до полуметра – его пористость и тепловую инерцию. Также исследователи обнаружили несколько температурных аномалий, преимущественно связанных со свежими ударными кратерами. 

Разрешение ALMA достигало 0.1-0.2 угловых секунд, что соответствует линейному разрешению на поверхности Ганимеда 300-900 км (в разные моменты и для разных длин волн). Иначе говоря, диск Ганимеда был разрешен. Однако авторы представили и усредненные результаты. В частности, они оценили яркостную температуру Ганимеда, которая оказалась равной 99±5 K в лучах с длиной волны 0.87 мм, 95±5 K в лучах с длиной волны 1.3 мм, и 90±4 K – 3 мм – в хорошем согласии с предыдущими результатами. Поскольку более длинные радиоволны позволяют прозондировать более глубокие слои приповерхностного грунта, исследователи показали, что пористость быстро уменьшается с глубиной – от ~85% у поверхности до 10 +30/-10% на глубине в полметра. 

На диске Ганимеда наблюдались вариации яркостной температуры в пределах 10К. Приэкваториальная область оказалась на 3-5К теплее, чем ожидалось, а средние широты – на 3-5К холоднее. Также на тепловой карте Ганимеда были обнаружены холодные пятна, чья температура была ниже на 5-8К, их удалось отождествить со свежими яркими ударными кратерами Осирис и Трос. Авторы отмечают, что эти пятна слишком холодны даже с учетом их высокого альбедо, скорее всего, их низкая температура связана с повышенной прозрачностью чистого водяного льда в миллиметровых радиолучах и большей тепловой инерцией. Аналогичную тепловую аномалию ранее наблюдали на Европе – она была отождествлена со свежим ударным кратером Пуйл (Pwyll). 

Изображения Ганимеда в миллиметровых лучах, полученные ALMA. Отмечены холодные пятна, соответствующие свежим ударным кратерам Осирису и Тросу.

Эффективная тепловая инерция поверхности Ганимеда составляет 400-800 Дж/(кв.м·К·сек1/2), причем она кажется больше при наблюдениях на более длинных волнах (а значит, увеличивается с глубиной). Авторы предполагают, что крупномасштабные вариации яркостной температуры проявляются благодаря вариациям пористости льда, вызванным воздействию энергичных заряженных частиц из магнитосферы Юпитера, которые отклоняются слабым магнитным полем спутника и бомбардируют поверхность в средних и высоких широтах.

Источник: https://arxiv.org/pdf/2101.04211.pdf


Комментарии

Комментарии

Вход в систему

Введите имя пользователя и пароль для входа в систему:
Вход в систему

Забыли пароль?

Планетезималь

Образование, возникающее на последней стадии формирования планеты из протопланетного, т.е. до... [далее]

Rambler's Top100