Астрономы, использующие спектрополяриметрический высококонтрастный прибор для исследования экзопланет (SPHERE) на Очень большом телескопе ESO, получили изображение ледяных спутников Юпитера Европы и Ганимеда в инфракрасном свете.
Галилеевы спутники — Ио, Европа, Ганимед и Каллисто — являются четырьмя крупнейшими спутниками Юпитера. Все вместе они образуют солнечную систему в миниатюре вокруг Юпитера, с окружающей средой, варьирующейся от вулканической и скалистой Ио до ледяной Европы, Ганимеда и Каллисто.
Европа, вторая галилеева луна от Юпитера, является самой маленькой из четырех лун. Его ядро состоит из силикатных пород с внешней коркой из жидкой воды и водяного льда, толщина которой может составлять всего 20 км. Луна заблокирована приливами, что означает, что она всегда обращена к Юпитеру одной и той же стороной, и приливного нагрева достаточно для поддержания жидкого подповерхностного океана между поверхностью и силикатными недрами.
Наличие океана подтверждается измерениями индуцированного магнитного поля, проведенными миссией НАСА "Галилео". Подповерхностный океан и его прямой контакт с силикатными недрами Европы делают Европу одним из наиболее вероятных кандидатов в Солнечной системе, способных поддерживать условия, пригодные для жизни.
Европа геологически активна, с временными криовулканическими шлейфами водяного пара, предварительно обнаруженными в наблюдениях Хаббла. У него очень гладкая поверхность с небольшим количеством ударных кратеров, что означает, что поверхность геологически очень молода, со средним возрастом 50 миллионов лет.
Поверхность Европы в основном состоит из водяного льда и покрыта рядом пересекающихся линейных объектов или линеек, самые крупные из которых имеют длину более 1000 км. Считается, что эти линии вызваны приливными нагрузками на поверхности Европы, которые открывают трещины, обнажая более теплые слои льда под ними.
Ганимед, самый большой из галилеевых спутников Юпитера, является самым большим спутником в Солнечной системе с радиусом 2631 км. Он имеет сильно дифференцированное внутреннее и внутреннее магнитное поле, вероятно, вызванное конвекцией в его железном ядре.
Считается, что на Ганимеде есть подземный океан, вероятно, зажатый между несколькими слоями льда. Лунная кора в основном состоит из водяного льда со значительным загрязнением от не ледяных материалов на поверхности. Большая часть современного понимания состава поверхности Ганимеда основана на миссии Galileo, которая вращалась вокруг Юпитера с 1995 по 2003 год с повторными облетами галилеевых спутников.
Наблюдения с помощью картографического спектрометра ближнего инфракрасного диапазона Galileo и панхроматических камер выявили поверхность, состоящую из контрастного темного и светлого рельефа, покрывающего около 1/3 и 2/3 поверхности соответственно. Темная местность сильно изрыта кратерами, что говорит о том, что ей более 4 миллиардов лет и, по-видимому, она покрыта тонким слоем темного материала.
Светлый рельеф намного моложе, с меньшим количеством кратеров и более чистым обнаженным льдом, что позволяет предположить, что светлые области были вызваны тектоническими событиями, возможно, в результате рифтоподобного образования или криовулканического всплытия.
Чтобы оценить содержание химических соединений на поверхностях Европы и Ганимеда, авторы проанализировали новые изображения и спектры, полученные прибором SPHERE на очень большом телескопе ESO.
Они обнаружили свидетельства высокого содержания кислот и более крупных ледяных зерен в заднем полушарии Европы, а также множество потенциальных гидратированных солей. Исследователи также обнаружили, что светлые области Ганимеда состоят в основном из воды в виде льда с примесями различных солей, и что они образовались совсем недавно, чем более старые темные участки, состав которых до сих пор остается загадкой. Был обнаружен целый ряд различных солей, некоторые из которых могут происходить изнутри самого Ганимеда.