NASAのJunoによってガニメデの表面で観察された塩と有機物

NASAのJunoによってガニメデの表面で観察された塩と有機物
ジェット推進研究室
2023年 10月 30日
NASA のジュノー計画によって収集されたデータは、木星最大の衛星で輝かしい過去が表面に湧き出ている可能性があることを示しています。

NASA のジュノー計画は、木星の衛星ガニメデの表面で無機塩と有機化合物を観察しました。 この発見のデータは、氷の衛星の接近中に探査機に搭載された木星赤外線オーロラ マッパー (JIRAM) 分光計によって収集されました。 この発見は、科学者がガニメデの起源とその深海の組成をより深く理解するのに役立つ可能性があり、10月30日に学術誌「ネイチャー・アストロノミー」に掲載された。

水星よりも大きいガニメデは木星の衛星の中で最大であり、その氷の地殻の下に広大な内部水海が隠されているため、科学者たちの長い間大きな関心を集めてきました。 NASAの探査機ガリレオやハッブル宇宙望遠鏡、さらにはヨーロッパ南天天文台の超大型望遠鏡によるこれまでの分光観測では、塩や有機物の存在が示唆されていましたが、それらの観測の空間分解能は決定するには低すぎました。

Jovian InfraRed Aurral Mapper (JIRAM) 分光計からの処理データ
NASA のジュノー計画に搭載された木星赤外線オーロラ マッパー (JIRAM) 分光計からの処理データは、木星の衛星ガニメデの溝のある地形を示す、NASA のガリレオ宇宙船とボイジャー宇宙船からの光学画像のモザイクに重ね合わされています。
NASA/JPL-カリフォルニア工科大学/SwRI/ASI/INAF/JIRAM/ブラウン大学
2021年6月7日、ジュノーは最低高度1,046キロメートルでガニメデ上空を飛行した。 最接近の直後、JIRAM機器は衛星の表面の赤外線画像と赤外線スペクトル (本質的には、光の反射方法に基づく物質の化学的指紋) を取得しました。 イタリア宇宙機関アジェンツィア・スパツィアーレ・イタリアーナによって建造されたJIRAMは、木星の内部深くから発せられる赤外線（肉眼では見えない）を捕捉し、地下50～70キロメートルまでの気象層を探査するように設計された。 ガス巨人の雲の上。 しかし、この機器は衛星イオ、エウロパ、ガニメデ、カリスト（発見者のガリレオにちなんで総称してガリレオ衛星として知られている）の地形についての洞察を提供するためにも使用されている。

フライバイ中に取得されたガニメデの JIRAM データは、赤外分光法において前例のない空間分解能 (1 ピクセルあたり1キロメートル を超える) を達成しました。 これを使用して、Junoの科学者は、水和塩化ナトリウム、塩化アンモニウム、重炭酸ナトリウム、およびおそらくは脂肪族アルデヒドを含む非水氷物質の独特のスペクトル特徴を検出し、分析することができました。

「アンモニア化塩の存在は、ガニメデがその形成過程でアンモニアを凝縮させるほど冷たい物質を蓄積した可能性があることを示唆している」と、ローマにあるイタリア国立天体物理研究所のジュノ共同研究者で論文の筆頭著者であるフェデリコ・トシ氏は述べた。 「炭酸塩は二酸化炭素を多く含む氷の残骸である可能性があります。」

他の木星の世界を探検する
ガニメデの磁場のこれまでのモデル化では、衛星の赤道付近の緯度約40度までの領域が、木星の地獄のような磁場によって生み出される高エネルギーの電子や重イオンの衝突から遮蔽されていることが判明した。 このような粒子フラックスの存在は、塩や有機物に悪影響を与えることがよく知られています。

2021年6月のフライバイ中、JIRAMは木星に面した半球の狭い範囲の緯度（北緯10度から北緯30度）とより広い範囲の経度（東マイナス35度から東経40度）をカバーした。

サンアントニオのサウスウェスト研究所のジュノーの主任研究員、スコット・ボルトン氏は、「磁場に保護された緯度の暗い地形と明るい地形で、最も豊富な塩と有機物が見つかった」と述べた。 「これは、私たちがこの凍った世界の表面に到達した深海の塩水の残骸を見ていることを示唆しています。」

ジュノーが飛行した木星の世界はガニメデだけではない。 氷の地殻の下に海があると考えられている衛星エウロパも、最初は2021年10月に、次に2022年9月にジュノーの視線にさらされた。現在、イオはフライバイ治療を受けている。 火山に彩られたこの世界への次回の接近は12月30日に予定されており、そのとき探査機はイオの表面から1,500キロメートル以内に接近する予定だ。

ミッションの詳細
カリフォルニア州パサデナにあるカリフォルニア工科大学の一部門である NASA のジェット推進研究所は、サンアントニオのサウスウエスト研究所の主任研究員スコット ボルトンのためにジュノー ミッションを管理しています。 Juno は、NASA のニュー フロンティア プログラムの一部であり、このプログラムは、ワシントンにある NASA 科学ミッション総局のために、アラバマ州ハンツビルにある NASA のマーシャル宇宙飛行センターで管理されています。 イタリア宇宙庁 (ASI) は、木星の赤外線オーロラ マッパーに資金を提供しました。 デンバーのロッキードマーティン・スペースが探査機を建造し運用していることに注目してください。
Juno の詳細については、次のサイトを参照してください。
https://www.nasa.gov/juno