Scoperte sostanze organiche sulla luna di Giove Ganimede

Più grande del pianeta Mercurio, Ganimede è la più grande delle lune di Giove ed è stata per lungo tempo di grande interesse per gli scienziati a causa del vasto oceano d'acqua nascosto sotto la sua crosta ghiacciata

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Scoperte sostanze organiche sulla luna di Giove Ganimede
Scoperte sostanze organiche sulla luna di Giove Ganimede

La missione Juno della NASA ha rilevato sali minerali e composti organici sulla superficie della luna di Giove Ganimede. I dati per questa scoperta sono stati raccolti dallo spettrometro Jovian InfraRed Auroral Mapper (JIRAM) della sonda spaziale durante un sorvolo ravvicinato della luna ghiacciata. I risultati, che potrebbero aiutare gli scienziati a comprendere meglio l’origine di Ganimede e la composizione del suo oceano, nascosto in profondità sotto la crosta di ghiaccio che la ricopre, sono stati pubblicati il ​​30 ottobre sulla rivista Nature Astronomy .

Più grande del pianeta Mercurio, Ganimede è la più grande delle lune di Giove ed è stata per lungo tempo di grande interesse per gli scienziati a causa del vasto oceano d’acqua nascosto sotto la sua crosta ghiacciata.

Precedenti osservazioni spettroscopiche effettuate dalla sonda Galileo della NASA e dal telescopio spaziale Hubble, nonché dal Very Large Telescope dell’Osservatorio europeo meridionale, già avevano suggerito la presenza di sali e sostanze organiche, ma la risoluzione di tali osservazioni era troppo bassa per poterli determinare con certezza.

Juno e Ganimede

Il 7 giugno 2021, Juno ha sorvolato Ganimede a un’altitudine minima di 1.046 chilometri. Poco dopo il momento del massimo avvicinamento, lo strumento JIRAM ha acquisito immagini e spettri all’infrarosso (essenzialmente le impronte chimiche dei materiali, in base a come riflettono la luce) della superficie lunare. Costruito dall’Agenzia Spaziale Italiana, JIRAM è stato progettato per catturare la luce infrarossa (invisibile a occhio nudo) che emerge dalle profondità di Giove, sondando lo strato meteorologico fino a 50-70 chilometri di profondità. Lo strumento è stato utilizzato anche per offrire approfondimenti sul terreno delle lune Io, Europa, Ganimede e Callisto (conosciute collettivamente come le lune galileiane dal loro scopritore, Galileo)

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Questo sguardo alla complessa superficie della luna di Giove Ganimede è arrivato dalla missione Juno della NASA durante un passaggio ravvicinato nel giugno 2021. Il massimo avvicinamento è statyo a soli 1.046 chilometri dalla superficie di Ganimede. Crediti: NASA/JPL-Caltech/SwRI/MSSS, elaborazione delle immagini di Thomas Thomopoulos

I dati JIRAM di Ganimede ottenuti durante il sorvolo hanno raggiunto una risoluzione spaziale senza precedenti per la spettroscopia infrarossa: migliore di 1 chilometro per pixel. Con esso, gli scienziati di Juno sono stati in grado di rilevare e analizzare le caratteristiche spettrali uniche di materiali diversi dal ghiaccio d’acqua, tra cui cloruro di sodio idrato, cloruro di ammonio, bicarbonato di sodio e possibili aldeidi alifatiche.



La presenza di sali ammoniacali suggerisce che Ganimede potrebbe aver accumulato materiali abbastanza freddi da condensare l’ammoniaca durante la sua formazione“, ha affermato Federico Tosi, co-investigatore di Juno dell’Istituto Nazionale di Astrofisica di Roma e autore principale dell’articolo. “I sali di carbonato potrebbero essere resti di ghiacci ricchi di anidride carbonica”.

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I dati elaborati dallo spettrometro Jovian InfraRed Auroral Mapper (JIRAM) a bordo della missione Juno della NASA sono sovrapposti a un mosaico di immagini ottiche delle navicelle Galileo e Voyager dell’agenzia che mostrano il terreno scanalato sulla luna di Giove Ganimede. Crediti: NASA/JPL-Caltech/SwRI/ASI/INAF/JIRAM/Brown University

Altri mondi gioviani

Precedenti modelli del campo magnetico di Ganimede hanno determinato che la regione equatoriale della Luna, fino a una latitudine di circa 40 gradi, è protetta dal bombardamento energetico di elettroni e ioni pesanti creato dal campo magnetico infernale di Giove. È noto che la presenza di tali flussi di particelle ha un impatto negativo su sali e sostanze organiche.

Durante il sorvolo del giugno 2021, JIRAM ha coperto una gamma ristretta di latitudini (da 10 gradi nord a 30 gradi nord) e una gamma più ampia di longitudini (da meno 35 gradi est a 40 gradi est) nell’emisfero rivolto a Giove.

Abbiamo trovato la più grande abbondanza di sali e sostanze organiche nei terreni bui e luminosi alle latitudini protette dal campo magnetico“, ha affermato Scott Bolton, ricercatore principale di Juno, del Southwest Research Institute di San Antonio. “Ciò suggerisce che stiamo vedendo i resti di una salamoia oceanica profonda che ha raggiunto la superficie di questo mondo ghiacciato”.

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Questa immagine della luna di Giove, Europa, è stata scattata dall’imager JunoCam a bordo della navicella spaziale Juno della NASA il 16 ottobre 2021, da una distanza di circa 51.000 miglia (82.000 chilometri). Credito: dati immagine: NASA/JPL-Caltech/SwRI/MSSS. Elaborazione immagine: Andrea Luck CC BY

Ganimede non è l’unico mondo gioviano sorvolato da Juno. Anche la luna Europa, che si ritiene ospiti un oceano sotto la sua crosta ghiacciata, è finita sotto lo sguardo della sonda, prima nell’ottobre 2021 (vedi immagine sopra) e poi nel settembre 2022. Ora la sonda è impegnata con il flyby della luyna vulcanica Io. Il prossimo avvicinamento a quel mondo così attivo è previsto per il 30 dicembre, quando la navicella spaziale arriverà a 1.500 chilometri dalla superficie di Io.

Reference: “Salts and organics on Ganymede’s surface observed by the JIRAM spectrometer onboard Juno” by Federico Tosi, Alessandro Mura, Alessandra Cofano, Francesca Zambon, Christopher R. Glein, Mauro Ciarniello, Jonathan I. Lunine, Giuseppe Piccioni, Christina Plainaki, Roberto Sordini, Alberto Adriani, Scott J. Bolton, Candice J. Hansen, Tom A. Nordheim, Alessandro Moirano, Livio Agostini, Francesca Altieri, Shawn M. Brooks, Andrea Cicchetti, Bianca Maria Dinelli, Davide Grassi, Alessandra Migliorini, Maria Luisa Moriconi, Raffaella Noschese, Pietro Scarica, Giuseppe Sindoni, Stefania Stefani and Diego Turrini, 30 October 2023, Nature Astronomy.
DOI: 10.1038/s41550-023-02107-5

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