Jüpiter’in Uydusunda İlk Su Buharı Kanıtı

Hubble Uzay Teleskobu, Jüpiter’in uydusu Ganymede’de ilk su buharı kanıtına ulaştı.
Gökbilimciler, Jüpiter’in uydusu Ganymede’nin atmosferinde, uydunun buzlu yüzeyindeki su buharının termal kaçışının sonucu olan su buharının ilk kanıtını ortaya çıkarmak için NASA/ESA Hubble Uzay Teleskobu’ndan elde edilen arşiv verilerini kullandı.

Jüpiter’in uydusu Ganymede, Güneş Sistemi’ndeki en büyük doğal uydu ve dokuzuncu en büyük nesnedir. Dünya’daki tüm okyanuslardan daha fazla su tutabilecek kapasiteye sahip Ganymede’de sıcaklıklar o kadar soğuk ki, yüzeydeki su donuyor ve okyanus kabuğun kabaca 160 km altında kalıyor. Buna ek olarak suyun olduğu yerde bildiğimiz gibi bir hayat olabilir. Diğer dünyalardaki sıvı suyu tanımlamak, Dünya’nın ötesinde yaşanabilir gezegenler arayışında çok önemlidir. Ve şimdi ilk kez, buzlu uydu Ganymede’de süblimleşmiş bir su atmosferi olduğuna dair kanıt bulundu.

1998’de Hubble’ın Uzay Teleskobu Görüntüleme Spektrografı (STIS), Ganymede’nin ilk ultraviyole (UV) fotoğraflarını çekti ve bu, uydunun atmosferinden gözlemlenen emisyonlarda belirli bir model ortaya çıkardı. Ganymede, Dünya’da ve manyetik alanlara sahip diğer gezegenlerde gözlemlenen auroral (kutup ışıkları) ovallere biraz benzeyen auroral bantlar yayıyor. Dolayısıyla bu görüntüler Ganymede’nin kalıcı bir manyetik alana sahip olduğunun görsel kanıtıydı. İki ultraviyole gözlem arasındaki benzerlikler, O₂’nin varlığı ile açıklandı. Farklılıklar, o sırada bir UV rengini diğerinden daha fazla etkileyen bir sinyal üreten atomik oksijen O’nun varlığıyla açıklandı.

Araştırma ekibi, 2018’de alınan yeni spektrumların, COS ve 1998 ve 2010’daki STIS cihazından alınan arşiv görüntüleri ile birleşik bir analizini gerçekleştirdiler. Şaşırtıcı bir şekilde ve 1998’deki verilerin orijinal yorumlarının aksine, Ganymede’nin atmosferinde neredeyse hiç atomik oksijen olmadığını keşfettiler. Bu, UV aurora görüntüleri arasındaki belirgin farklılıklar için başka bir açıklama olması gerektiği anlamına geliyordu.

Açıklama daha sonra gökbilimci Roth ve ekibi tarafından iki görüntüdeki auroraların dağılımında ortaya çıkarıldı. Ganymede’nin yüzey sıcaklığı gün boyunca büyük ölçüde değişkenlik gösterir. Ekvatorun yakınında öğle saatlerinde buzlu yüzeyin bazı küçük miktarlarda su moleküllerini serbest bırakmasına yetecek kadar ısınabilir. Aslında, UV görüntüleri arasındaki algılanan farklılıklar, ayın atmosferinde suyun olabileceği yerle doğrudan ilişkilidir.

Roth, “Başlangıçta sadece O₂ gözlemlenmişti,” diye açıkladı. “Bu, yüklü parçacıklar buz yüzeyini aşındırdığında ortaya çıkar. Şu anda ölçtüğümüz su buharı, sıcak buzlu bölgelerden H₂O buharının ısı azalmasının neden olduğu buz süblimleşmesinden kaynaklanmaktadır.
Bu bulgu, ESA’nın yaklaşmakta olan Jüpiter’in Buzul Uyduları Keşfedicisi görevine beklentileri yükseltiyor. 2022’de fırlatılması ve 2029’da Jüpiter’e varması planlanan uzay aracı, Jüpiter’in ve en büyük üç uydusunun ayrıntılı gözlemlerini yapmak için en az üç yıl görev yapacak ve bir gezegen yapısına ve yaşanabilir dünya potansiyeline sahip olan Ganymede’ye odaklanacak. Ganymede, genel olarak buzlu dünyaların doğasının, evriminin ve potansiyel yaşanabilirliğinin ve Galile uyduları sistemi (Jovian sistemi olarak da bilinir) içinde oynadığı rol ve Jüpiter’in çevresiyle benzersiz manyetik ve plazma etkileşimleri analizi için doğal bir laboratuvar ortamı sağladığı için ayrıntılı araştırma için belirlendi.

Roth, “Sonuçlarımız, JUICE aracı ekiplerine, uzay aracının kullanımını optimize etmek ve gözlem planlarını iyileştirmek için kullanılabilecek değerli bilgiler sağlayabilir” diye ekledi.
Jovian sistemini ve geçmişini anlamak, oluştuğu tarihten bugüne kadar, bize gaz devlerinin ve uydularının nasıl oluştuğu ve geliştiğini çözmemize yardımcı olacak. Jovian sistemini anlamak ve kökeninden yaşanabilir ortamların olası ortaya çıkışına kadar olan tarihini çözmek, gaz devi gezegenlerin ve uydularının nasıl oluştuğunu ve geliştiğini daha iyi anlamamızı sağlayacaktır. Buna ek olarak, Jüpiter benzeri dış gezegen sistemlerinde yaşamın ortaya çıkma potansiyeline dair yeni anlayışlar ve görüşler umarız ortaya çıkacaktır.

Kaynak: ESA

Çeviri: Ebubekir Şark