«Джеймс Уэбб» обнаружил на Каллисто лед, углекислый газ и следы органики
Из четырех галилеевых спутников Юпитера Каллисто получает меньше всего внимания: у него нет ни постоянно извергающихся вулканов Ио, ни океана Европы, ни собственного магнитного поля, как у Ганимеда. Но данные «Джеймса Уэбба» показали, что и Каллисто активнее, чем кажется: изучая его поверхность, телескоп проследил распределение водяного льда и замерзшего CO₂, обнаружил очень разреженную атмосферу и следы соединений углерода и азота.
Международная группа астрономов под руководством Марии Камарки из Калифорнийского технологического института изучила несколько областей Каллисто с помощью спектрографа NIRSpec «Джеймса Уэбба». В поле зрения попали в том числе огромные ударные бассейны Асгард и Валгалла. Работа принята к публикации в журнале The Planetary Science Journal и доступна на arXiv.
Особенно хорошо «Уэбб» увидел водяной лед. На одном полушарии его больше в ярких ударных структурах — Валгалле, Асгарде и более молодых кратерах Лофн и Хеймдалль. Вероятно, удары астероидов и комет когда-то выбросили здесь на поверхность свежий лед из глубины спутника.
На противоположном полушарии распределение оказалось совсем другим: меньше всего льда находится около экватора, а к высоким широтам его становится больше. Исследователи считают, что поверхность здесь постепенно меняет плазма из магнитосферы Юпитера — поток заряженных частиц постоянно «обстреливает» Каллисто.
Все о Юпитере: особенности самой большой планеты Солнечной системы
Телескоп также обнаружил на поверхности Каллисто замерзший углекислый газ. На одном полушарии его больше всего там, где водяного льда меньше. Ученые предполагают, что под действием излучения лед и богатые углеродом частицы могут превращаться в CO₂. В районе молодых кратеров Лофн и Хеймдалль происхождение углекислого газа, скорее всего, другое: его могли оставить сами удары, образовавшие кратеры.
Часть CO₂ находится не на поверхности, а над ней. «Уэбб» обнаружил у Каллисто очень разреженную и неоднородную атмосферу, состоящую в основном из углекислого газа. Больше всего его оказалось над бассейном Валгалла, хотя на поверхности именно там нет самых крупных залежей замерзшего CO₂. Почему газ распределен таким образом, ученые пока не знают.
«Уэбб» также нашел признаки соединений углерода и азота. Ученые предполагают, что часть нужного для них вещества приносит пыль с небольших спутников Юпитера. Она оседает на Каллисто и вступает в химические реакции с веществом на его поверхности. В результате могут образовываться органические соединения.
Проверить, откуда эти соединения берутся на Каллисто, сможет станция JUICE. В 2030-х она несколько раз пролетит мимо спутника, снимет его поверхность с высоким разрешением и изучит ее состав.