По состоянию на 15 сентября 2023 года у Юпитера 95 спутников, и это без учета метровых «камней», которые, вероятно, являются фрагментами внутренних лун. Большинство юпитерианских спутников не представляют особого интереса, но вот Европа, например, может похвастаться наличием подповерхностного океана. Ио — самое вулканически активное тело в Солнечной системе, на котором не менее 400 действующих вулканов.
Каллисто, несмотря на то, что является вторым по величине спутником Юпитера и третьей по величине луной в Солнечной системе, к сожалению, не привлекает особого внимания. И это несмотря на то, что Каллисто обладает самой старой поверхностью в Солнечной системе и, вероятно, имеет подповерхностный океан, который залегает глубоко под толстой корой.
Тем не менее Каллисто все же преподносит некоторые сюрпризы
Последний заключается в том, что в разреженной атмосфере Каллисто содержится больше кислорода, чем предполагалось. Ученые ожидали обнаружить немного кислорода после того, как зонд NASA «Пионер-10» выявил интенсивные потоки плазмы в магнитосфере Юпитера. Были проведены эксперименты, помогающие определить влияние этой плазмы на ледяные спутники Европу, Ганимед и Каллисто.
«В этих экспериментах измерялся выброс молекул воды из низкотемпературного льда падающими заряженными частицами — процесс, называемый распылением, — пишет команда нового исследования. — Результаты показали, что в распылении воды преобладают электронные возбуждения и ионизация, производимые во льду (электронное распыление), а не ударные столкновения ионов с молекулами воды (ядерное распыление), которые до сих пор обычно происходили при изучении процесса распыления».
«Последующие эксперименты привели к открытию, что связи в молекулах «ледяной воды» могут разрушаться под действием электронной энергии, выделяемой сталкивающимися заряженными частицами, а фрагментированные молекулы могут рекомбинироваться с образованием новых видов, таких как H2 и O2″.
Пытаясь оценить, сколько атмосферного кислорода будет производиться на Каллисто, команда обнаружила, что предполагаемое количество далеко не соответствует тому количеству кислорода, которое, по их наблюдениям, там есть.
«Существует огромное несоответствие, — прокомментировал Шейн Карберри Моган, ведущий автор исследования. — Мы отклонились на два или даже три порядка».
Даже если бы спутник Каллисто был на 100% покрыт льдом, а не на 10%, как фигурировало в расчетах исследователей, то это все равно бы не объясняло столь высокое содержание кислорода в атмосфере. Ученые предположили ряд других механизмов, с помощью которых это обилие кислорода попадает в атмосферу, включая серию химических реакций с водяным паром и имплантацию ионов кислорода из магнитосферы Юпитера, но ни один из них не смог бы обеспечить все то количество кислорода, что наблюдается.
Команда предполагает, что данные, которые будут собраны в рамках миссии Европейского космического агентства (ESA) JUICE, подразумевающей облет ледяных спутников Юпитера, приблизят нас к разгадке тайны кислорода Каллисто.
