Juno vindt zouten en organische verbindingen op Ganymedes
Met behulp van gegevens van de Jovian InfraRed Auroral Mapper (JIRAM) aan boord van de Juno ruimtesonde van de NASA hebben planeetonderzoekers gehydrateerd natriumchloride, ammoniumchloride en natrium/ammoniumcarbonaat gedetecteerd, evenals organische verbindingen op het oppervlak van de Jupitermaan Ganymedes.
De samenstelling van het oppervlak van ijzige manen, afgezien van de alomtegenwoordige aanwezigheid van waterijs, is een openstaande vraag met belangrijke implicaties.
De samenstelling kan aanwijzingen geven over de oorsprong en evolutie van het object en zo de weg vrijmaken voor bewoonbaarheid.
Ondergrondse oceanen met vloeibaar water kunnen, indien aanwezig, interageren met de ijzige oppervlakken erboven, wat rechtstreeks van invloed is op de bewoonbaarheid van de oceaan en de detectie van mogelijke sporen van buitenaards leven.
Ganymedes, de grootste van de manen van Jupiter, is al lage tijd van groot belang voor planeetwetenschappers vanwege de enorme ondergrondse oceaan.
Eerdere spectroscopische waarnemingen door de Galileo-ruimtesonde, de Hubble Space Telescope en de Very Large Telescope wezen op de aanwezigheid van zouten en organische stoffen, maar de ruimtelijke resolutie van die waarnemingen was te laag om aan de hand hiervan een uitspraak te kunnen doen.
Op 7 juni 2021 vloog Juno over Ganymedes op een minimale hoogte van 1046 kilometer.
Kort na het tijdstip van de dichtste nadering verwierf het JIRAM-instrument infraroodbeelden en infraroodspectra van het oppervlak van de maan.
JIRAM is ontworpen om het infraroodlicht (onzichtbaar voor het blote oog) op te vangen dat diep in Jupiter naar voren komt en de atmosferische laag tot 50 – 70 kilometer onder de wolkentoppen van de gasreus onderzoekt.
Maar het instrument is ook gebruikt om inzichten te bieden in het terrein van de manen Io, Europa, Ganymedes en Callisto.
De JIRAM-gegevens van Ganymedes, verkregen tijdens de scheervlucht, bereikten een ongekende ruimtelijke resolutie voor infraroodspectroscopie; beter dan 1 kilometer per pixel.
Hiermee konden de Juno-onderzoekers de unieke spectrale kenmerken van niet-waterijsmoleculen detecteren en analyseren, waaronder gehydrateerd natriumchloride (NaCl), ammoniumchloride (NH4Cl), natriumbicarbonaat (NaHCO3) en mogelijk alifatische aldehyden.
De aanwezigheid van zouten met ammoniak suggereert dat Ganymedes tijdens zijn ontstaan mogelijk materialen heeft verzameld die koud genoeg zijn om ammoniak te laten condenseren. De carbonaatzouten kunnen overblijfselen zijn van koolstofdioxiderijk ijs.
Eerdere modellen van het magnetische veld van Ganymedes hebben vastgesteld dat jet equatoriale gebied van de maan, tot een breedtegraad van ongeveer 40°, beschermd is tegen het energetische elektronen- en zware ionenbombardement dat wordt veroorzaakt door het helse magnetische veld van Jupiter.
Het is algemeen bekend dat de aanwezigheid van dergelijke deeltjesstromen een negatieve invloed heeft op zouten en organische stoffen.
Tijdens de scheervlucht van juni 2021 besloeg JIRAM een smak bereik aan breedtegraden (10° noord tot 30° noord) en een breder bereik aan lengtegraden (-35° oost tot 40° oost) op het naar Jupiter gerichte halfrond.
De onderzoekers vonden de grootste hoeveelheden zouten en organische stoffen in de donkere en heldere gebieden op breedtegraden beschermd door het magnetische veld.
Dit suggereert het zien van de overblijfselen van een diepe oceaan van pekel die de oppervlakte van deze bevroren wereld heeft bereikt.
De bevindingen werden op 30 oktober 2023 in het tijdschrift Nature Astronomy gepubliceerd.
Artikel: F. Tosi et al. Salts and organics on Ganymede’s surface observed by the JIRAM spectrometer onboard Juno. Nat Astron, published online October 30, 2023; doi: 10.1038/s41550-023-02107-5
Eerste publicatie: 4 november 2023
Bron: sci-news
