Modelado global de la composición de la superficie de Ganímedes: mapeo en infrarrojo cercano de VLT/SPHERE

La relación espectral de 2,25/2,11 µm se mide con el instrumento IRDIS de doble banda (arriba). El hielo de agua tiene la absorción más fuerte a 2 µm (consulte la Figura 1), por lo que las áreas más brillantes generalmente indican una mayor abundancia de hielo y las áreas más oscuras indican una menor abundancia de hielo. El mapa de referencia (abajo) muestra un mosaico de luz visible de Ganímedes del Centro de Ciencias Astronómicas del USGS (2013). Los mapas muestran proyecciones ortográficas de los hemisferios norte y sur de Ganímedes y una proyección simétrica que cubre toda la superficie de Ganímedes. 0° es la longitud subjoviana y 180° es la longitud antijoviana.

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Utilizando observaciones en el infrarrojo cercano (0,95 a 1,65 μm) del instrumento VLT/SPHERE basado en tierra, presentamos mapas de la composición de la superficie de Ganímedes con una cobertura de longitud casi completa.

Los espectros de reflectancia observados se modelaron utilizando un método Monte Carlo de cadena de Markov para estimar las abundancias y las incertidumbres asociadas de hielo de agua, ácidos, sales y agentes de oscurecimiento espectralmente aplanados. Los resultados confirman que la superficie de Ganímedes está dominada por hielo de agua en el terreno brillante joven (cráteres de impacto, surcos) y material plano espectral de bajo albedo en el terreno oscuro antiguo (por ejemplo, Galileo Regio). El tamaño de la capa de hielo tiene fuertes gradientes latitudinales y longitudinales, con granos más grandes en los hemisferios ecuatoriales y retrógrados.

Estas tendencias son consistentes con los efectos de los gradientes térmicos latitudinales y las variaciones globales inducidas por radiación. El ácido sulfúrico está presente en baja abundancia y parece estar asociado espacialmente con el bombardeo de plasma, donde los polos de Ganímedes están expuestos al campo magnético joviano externo. Una mejor estimación sugiere que puede haber una mezcla de sales, aunque su baja abundancia, las distorsiones espectrales y las incertidumbres asociadas no pueden identificar con confianza las especies de sal individuales.

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Si están presentes, el sulfato de sodio y magnesio y el clorato de magnesio parecen estar asociados temporalmente con el bombardeo de plasma exógeno, mientras que el cloruro y el sulfato de magnesio parecen estar asociados temporalmente con terreno joven, lo que sugiere un posible origen endógeno. El modelado MCMC también se realizó en los datos de Galileo/NIMS, mostrando distribuciones comparables.

La alta resolución espacial de SPHERE permite un mapeo preciso de características superficiales a pequeña escala (<150 km), que se pueden utilizar con observaciones de alta resolución espectral para confirmar conjuntamente la presencia y distribución de especies potenciales.

Oliver King, Lee N. Flechero

Comentarios: JGR: Para ser publicado en Planets
Asignaturas: Tierra y Astrofísica Planetaria (astro-ph.EP)
Cita: arXiv:2209.01976 [astro-ph.EP] (o arXiv:2209.01976v1 [astro-ph.EP] para esta versión)
DOI correspondiente:
https://doi.org/10.1029/2022JE007323
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Publicado por: Oliver King
[v1] lunes, 5 de septiembre de 2022 14:04:17 UTC (46 529 KB)
Papel completo: https://arxiv.org/abs/2209.01976
Astronomía

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