gov-civil-vilareal.pt木星の衛星ガニメデの予報：非常に寒くて…湿気がありますか？
>ハッブル宇宙望遠鏡からの新旧のデータの組み合わせを使用して、 天文学者は、木星の惑星サイズの衛星ガニメデの大気中に水蒸気を発見しました ！
これは文字通り非常にクールなニュースです。ほとんどの月では水蒸気に対して寒すぎますが、最も暖かい場所では最も豊富に見られ、表面を加熱する日光によるものであることを明確に示しています。さらに、奇妙なことに、木星の途方もなく激しい磁場からの貢献。
ガニメデは太陽系で最大の衛星です 、水星よりも大きく、木星を周回していなければ、それ自体が惑星と見なされます。実際、それは非常に大きいので差別化されています。つまり、コアに溶けた鉄やニッケル、岩の層、そしてそれと表面の間に重いものがあります。 実質的 深さ数百キロの液体の海！
木星の最大の衛星であるガニメデは、表面を暖める太陽の光によって引き起こされる水蒸気を含む非常に希薄な大気を持っています。クレジット：ESA / Hubble、J。daSilva
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表面は主に岩と氷で、地殻は非常に厚いです。地下の海からの水が水面に到達する可能性はほとんどありません。
ただし、1998年にハッブルで宇宙望遠鏡イメージングスペクトログラフ（またはSTIS）を使用した観測*ガニメデの表面上でオーロラのように光るガス状の原子状酸素を示しました。月には、木星の圧倒的に強力な磁場と相互作用する弱い磁場（鉄の芯によって生成される）があります。これは原子状酸素エネルギーを与え、それを光らせます。
ハッブルに搭載された宇宙望遠鏡イメージングスペクトログラフによる1998年の木星の衛星ガニメデの遠紫外線観測は、ガニメデの弱い磁場のためにオーロラのように輝く、原子状酸素の薄い大気を持っていることを示しています。モデルは、2021年に発見された水蒸気の存在も示しました。クレジット：NASA / ESA / Lorenz Roth
しかし、酸素はどこから来たのでしょうか？表面のモデルは、水分子の存在も予測しました。水分子は、木星の磁場によって加速された亜原子粒子によって叩かれます。それはそれらを分解し、酸素を生成します。しかし、水は検出されませんでした。
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そのため、天文学者はハッブルに搭載された宇宙起源分光器を使用してガニメデの新しい紫外線観測を行いました 。彼らは、UV光の2つの異なる波長（色と考えてください）を非常に注意深く測定し、2つの明るさの比率には、水蒸気が存在する必要があることを発見しました。他の説明はもっともらしいです。
つまり、これは間接的な発見ですが、それでも発見です。ちなみに、大気は非常に薄く、1立方センチメートルあたり約10億分子です。比較すると、あなたが呼吸している空気は 100億 倍密度。ガニメデの上に立つことは、真空の中に立つことと大差ありません。
興味深いことに、水蒸気は、いわゆる 太陽直下点 、太陽が真っ直ぐに輝く場所（正午の場所と考えてください）。これは表面の最も暖かい部分であるため、蒸気が太陽光から来て表面を暖め、水分子が氷からガスに直接変わることができることは明らかです。このプロセスは次のように呼ばれます。 昇華 。これは、これまでのところ、太陽系外の月の氷からの太陽光によって昇華した水蒸気の最初で唯一の検出になります。かなりクール。
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ガニメデの大気中の水蒸気の発見の概要。クレジット：NASAのゴダードスペースフライトセンター
私が特に気の利いたことを見つけたこれらすべての一部は、彼らがガニメデの前側よりも後側でより多くの水蒸気を見つけたということです。太陽系のすべての衛星と同様に、ガニメデは木星を周回するたびに1回回転し、木星に向かって同じ顔を保ちます（私たちの月が地球で行うように）。 それは偶然ではありません 。しかし、それはまた、月の1つの半球が常に移動する方向を向いていることを意味します（車のフロントガラスのように）。 主要な半球 、そしてもう一方は常に反対を向いているので、 トレーリング半球 。
しかし。ガニメデは木星を1回周回するのに1週間かかりますが、木星は1回おきに回転します 10時間 。これは、木星の磁場がガニメデの軌道よりもはるかに速く回転することを意味します。つまり、磁場が月の後部半球を掃引することを意味します。繰り返しになりますが、多くの亜原子粒子がフィールドで捕らえられているため、ガニメデの裏側の表面にぶつかります。それはそこでの氷の化学的性質を変え、それをわずかに暗くします、それでそれは実際に日光の下でわずかに暖かくなります、約-131°C（-204°F）対-125°C（-193°F）。それほど多くはありませんが、先頭側よりも末尾側でより多くの水蒸気を生成するのに役立ちます。
水蒸気は太陽直下点にのみ存在し、ガニメデの軌道の過程で変化します。その時点から遠くを見ると、量は急激に減少します。しかし、太陽直下点が後部半球にある場合、次の係数ではるかに多くの水蒸気があります 6回 、少し暖かいからです。それはすごいです。
ダレン・シャン、吸血鬼の助手
2021年6月7日にジュノー宇宙船によって見られた木星の巨大な衛星ガニメデの壮大な表面。クレジット：NASA / JPL-Caltech / SwRI / MSSS
少なくとも400年以上前のガリレオの時代から、木星の周りに衛星が存在することを知っていました。しかし、地球で行われた観測によって調整された化学と物理学のコンピューターモデルを介して、私たちはまだそれらについて学んでいます。 軌道上の宇宙船によって 。 2022年6月 欧州宇宙機関は木星の氷の月の探検家を立ち上げることを計画しています 、またはJUICE（それが大好きです）。これは、2030年に到着した後、ガニメデを含む木星の3つの衛星を周回します。では、何を見つけますか？特にヨーロッパでは、地下の海が水面に非常によく漏れる可能性がありますか？
乞うご期待。それは素晴らしいことになるでしょう。
* 完全な開示：1995年から2000年まで、私はSTISを構築および調整したチームに所属していました。それが、私がそれを使った観察について書くのが好きな理由の1つです！
