Astronomer opdager brintkorona fra Jupiters måne Europa

(Phys.org) - Ved hjælp af Hubble -rumteleskopet (HST), astronomer har opdaget en atomær brintkorona omkring Jupiters iskolde måne Europa. Opdagelsen, der kunne forbedre vores forståelse af Europas svage atmosfære, blev offentliggjort 13. januar i Astronomisk Tidsskrift .

Europa har en tynd atmosfære, der hovedsageligt består af molekylær oxygen, som genereres fra sputtering og radiolyse af månens overfladeis ved at påvirke magnetosfæriske ioner. Mens molekylær oxygen er den tætteste bestanddel af Europas atmosfære, overfladeforstøvningen producerer også vand og molekylært brint med samme hastighed som molekylær oxygen. Imidlertid, det er kendt, at kun det ikke-kondenserbare molekylære oxygen opbygger en nær overfladen bundet atmosfære, mens de andre spruttende produkter som vand fryser ved overfladekontakt eller hurtigt undslipper månens tyngdekraft - hvilket er tilfældet med molekylært brint.

For at afsløre mere indsigt i karakteren af ​​Europas atmosfære, et hold af astronomer ledet af Lorenz Roth fra KTH Royal Institute of Technology i Stockholm, Sverige, observerede denne måne i ultraviolet lys med HST mellem december 2014 og marts 2015. På grund af det faktum, at det meste af det ultraviolette lys bliver absorberet i atmosfæren, sådanne observationer er ikke mulige med jordbaserede teleskoper og skal udføres af rumobservatorier som Hubble.

Den langt-ultraviolette observationskampagne, der brugte HST, gjorde det muligt for dem at tage billeder af Europa under dets seks transitter af Jupiter og var fokuseret på at detektere lokaliserede signaler fra vanddamp. Imidlertid, resultaterne af disse observationer viste sig at være endnu mere lovende end forventet.

"Hovedmålet med observationskampagnen var faktisk at finde lokaliserede signaler fra vanddamp i den ultraviolette brint-emission. Ja, vi fandt en vidt udbredt og homogen sky af brint omkring Europa, " fortalte Lorenz til Phys.org.

Den nye forskning bekræfter den overflod af brint i Europas globale atmosfære, som blev forudsagt i tidligere undersøgelser. I særdeleshed, videnskabsmanden har analyseret billederne, der begrænser atmosfærisk absorption af Jupiters Lyman-alpha dayglow over Europas lem under transit. Det lykkedes dem at begrænse mængden af ​​atomært brint i månens forlængede corona og udlede øvre grænser for lokale vanddampmængder fra plume -aktivitet.

"Mængden af ​​brint, vi observerede, forventedes faktisk at eksistere og stammer i sidste ende fra erosionen af ​​Europas vandisoverflade, " sagde Lorenz.

Selvom forskerne udledte den globale overflod af brint, de kan endnu ikke bekræfte, om brintkoronaen ændrer sig med tid eller placering. De tyder på, at en usikkerhed på omkring 20 procent af den afledte koronale hydrogentæthed er baseret på forskellene i den tilpassede rumlige profil af baggrundsdagglødet.

"De faste tætheder for de seks besøg varierer med omkring 20 procent omkring gennemsnittet på 1,85 × 10 ³ cm ⁻³ og variationen overstiger de opnåede usikkerheder, tyder på en iboende variabilitet af brintkoronaen. Vi har søgt efter mulige forbindelser af tæthedsvariabiliteten til ændringer i enten det magnetosfæriske miljø eller den orbitale sande anomali, men finder ikke en tilsyneladende sammenhæng, " konkluderede holdet.

© 2017 Phys.org