Каллісто десятиліттями вважали одним із найспокійніших великих супутників Юпітера, поверхня якого майже не змінюється. Однак нові спостереження телескопа James Webb виявили незвичайний розподіл водяного льоду та вуглекислого газу, що свідчить про складні процеси на цьому крижаному світі.
Каллісто помітно відрізняється від інших великих супутників Юпітера. Іо відома надзвичайною вулканічною активністю, а під крижаною оболонкою Європи прихований океан. Натомість Каллісто має давню поверхню, вкриту величезною кількістю ударних кратерів.
Міжнародна група під керівництвом Марії Камарки з Каліфорнійського технологічного інституту дослідила супутник за допомогою ближнього інфрачервоного спектрографа NIRSpec телескопа James Webb. Науковці вивчили різні райони Каллісто, зокрема басейн Асгард та Вальгаллу — найбільшу багатокільцеву ударну структуру супутника.
Одним із головних результатів стала докладна карта водяного льоду. Спектрограф зафіксував сигнал поблизу 3,1 мікрометра, характерний для кристалічного льоду.
На передній півкулі Каллісто його розподіл виявився пов’язаним із рельєфом. У яскравих ударних басейнах і молодших кратерах льоду більше, що може пояснюватися зіткненнями: удари космічних тіл могли виносити на поверхню свіжий матеріал із глибших шарів.
На задній півкулі картина зовсім інша. Там водяний лід розподілений своєрідним кільцем: біля екватора його менше, а у вищих широтах концентрація зростає.
Одним із можливих пояснень є вплив магнітосфери Юпітера. Потоки заряджених частинок постійно бомбардують Каллісто та можуть поступово змінювати структуру льоду на його поверхні.
Ще один сюрприз James Webb виявив під час дослідження вуглекислого газу. Сигнал поблизу 4,25 мікрометра вказує на присутність замерзлого CO₂, хоча за умов на поверхні Каллісто він не повинен довго зберігатися без механізму постійного поповнення або утримання.
На задній півкулі твердий вуглекислий газ переважно зосереджений у центральній частині. Його розподіл при цьому майже протилежний розподілу водяного льоду.
На передній півкулі значні концентрації CO₂ виявили поблизу кратерів Лефн і Геймдалль. Оскільки ці структури відносно молоді, науковці припускають, що вуглекислий газ міг з’явитися або вивільнитися внаслідок ударів космічних тіл.
Телескоп також дослідив надзвичайно розріджену атмосферу Каллісто, головним компонентом якої є CO₂. Найбільшу його концентрацію зафіксували поблизу басейну Вальгалла, однак вона не збігається ані з районами найбільшої кількості замерзлого CO₂, ані з найтеплішими ділянками поверхні.
Ще одну загадку створив сигнал поблизу 4,57 мікрометра. Вчені припускають, що він може бути пов’язаний зі сполуками вуглецю та азоту, але їхнє точне походження поки не встановили.
Нові дані змінюють уявлення про Каллісто як про практично незмінний крижаний світ. Його поверхню продовжують змінювати космічні удари, заряджені частинки з магнітосфери Юпітера та хімічні процеси.
Додаткові відповіді може дати європейська місія JUICE, яка вже прямує до системи Юпітера. У 2030-х роках апарат має здійснити прольоти поблизу Каллісто та детальніше дослідити його поверхню за допомогою камер і спектрометрів.
🌟 Читайте «Експерт» у своєму смартфоні — додайте нас в Google Discover
