Hubble trouve des preuves de vapeur d’eau sur la lune de Jupiter Ganymède –

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  • Pour la première fois, des astronomes ont découvert des preuves de vapeur d’eau dans l’atmosphère de la lune de Jupiter Ganymède. Cette vapeur d’eau se forme lorsque la glace de la surface de la lune se sublime, c’est-à-dire qu’elle passe de solide à gazeuse.

    Les scientifiques ont utilisé des ensembles de données nouveaux et archivés du télescope spatial Hubble de la NASA pour faire la découverte, publiée dans la revue Astronomie de la nature.

    Des recherches antérieures ont fourni des preuves indirectes que Ganymède, la plus grande lune du système solaire, contient plus d’eau que tous les océans de la Terre. Cependant, les températures y sont si froides que l’eau à la surface est gelée. L’océan de Ganymède résiderait à environ 100 milles sous la croûte; par conséquent, la vapeur d’eau ne représenterait pas l’évaporation de cet océan.

    Les astronomes ont réexaminé les observations de Hubble des deux dernières décennies pour trouver cette preuve de vapeur d’eau.

    En 1998, le spectrographe imageur du télescope spatial (STIS) de Hubble a pris les premières images ultraviolettes (UV) de Ganymède, qui ont révélé dans deux images des rubans colorés de gaz électrifié appelés bandes aurorales, et ont fourni une preuve supplémentaire que Ganymède a un faible champ magnétique.

    Les similitudes dans ces observations UV ont été expliquées par la présence d’oxygène moléculaire (O2). Mais certaines caractéristiques observées ne correspondaient pas aux émissions attendues d’un O pur2 atmosphère. Dans le même temps, les scientifiques ont conclu que cet écart était probablement lié à des concentrations plus élevées d’oxygène atomique (O).

    Dans le cadre d’un vaste programme d’observation visant à soutenir la mission Juno de la NASA en 2018, Lorenz Roth du KTH Royal Institute of Technology de Stockholm, en Suède, a dirigé l’équipe qui a entrepris de mesurer la quantité d’oxygène atomique avec Hubble. L’analyse de l’équipe a combiné les données de deux instruments : le spectrographe des origines cosmiques (COS) de Hubble en 2018 et les images d’archives du spectrographe d’imagerie du télescope spatial (STIS) de 1998 à 2010.

    À leur grande surprise, et contrairement aux interprétations originales des données de 1998, ils ont découvert qu’il n’y avait pratiquement pas d’oxygène atomique dans l’atmosphère de Ganymède. Cela signifie qu’il doit y avoir une autre explication pour les différences apparentes dans ces images d’aurore UV.

    Roth et son équipe ont ensuite examiné de plus près la distribution relative des aurores dans les images UV. La température de surface de Ganymède varie fortement tout au long de la journée, et vers midi près de l’équateur, elle peut devenir suffisamment chaude pour que la surface de la glace libère (ou sublime) de petites quantités de molécules d’eau. En fait, les différences perçues dans les images UV sont directement corrélées à l’endroit où l’eau serait attendue dans l’atmosphère lunaire.

    “Jusqu’à présent, seul l’oxygène moléculaire avait été observé”, a expliqué Roth. “Ceci est produit lorsque des particules chargées érodent la surface de la glace. La vapeur d’eau que nous mesurons maintenant provient de la sublimation de la glace causée par l’échappement thermique de la vapeur d’eau des régions glacées chaudes.”

    Cette découverte ajoute de l’anticipation à la prochaine mission de l’ESA (Agence spatiale européenne), JUICE, qui signifie JUpiter ICy moons Explorer. JUICE est la première mission de grande envergure du programme Cosmic Vision 2015-2025 de l’ESA. Prévu pour un lancement en 2022 et une arrivée à Jupiter en 2029, il passera au moins trois ans à faire des observations détaillées de Jupiter et de trois de ses plus grandes lunes, avec un accent particulier sur Ganymède en tant que corps planétaire et habitat potentiel.

    Ganymède a été identifié pour une enquête détaillée car il fournit un laboratoire naturel pour l’analyse de la nature, de l’évolution et de l’habitabilité potentielle des mondes glacés en général, du rôle qu’il joue dans le système des satellites galiléens et de ses interactions magnétiques et plasmatiques uniques avec Jupiter et ses environnement.

    “Nos résultats peuvent fournir aux équipes d’instruments JUICE des informations précieuses qui peuvent être utilisées pour affiner leurs plans d’observation afin d’optimiser l’utilisation du vaisseau spatial”, a ajouté Roth.

    À l’heure actuelle, la mission Juno de la NASA examine de près Ganymède et a récemment publié de nouvelles images de la lune glacée. Junon étudie Jupiter et son environnement, également connu sous le nom de système jovien, depuis 2016.

    Comprendre le système jovien et dévoiler son histoire, de son origine à l’émergence possible d’environnements habitables, nous permettra de mieux comprendre comment les planètes géantes gazeuses et leurs satellites se forment et évoluent. En outre, de nouvelles informations seront, espérons-le, trouvées sur l’habitabilité des systèmes exoplanétaires de type Jupiter.

    Le télescope spatial Hubble est un projet de coopération internationale entre la NASA et l’ESA (Agence spatiale européenne). Le Goddard Space Flight Center de la NASA à Greenbelt, dans le Maryland, gère le télescope. Le Space Telescope Science Institute (STScI) à Baltimore, Maryland, mène des opérations scientifiques Hubble. STScI est exploité pour la NASA par l’Association des universités pour la recherche en astronomie à Washington, DC

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