木星的卫星木卫三是太阳系中唯一已知具有固有磁场的卫星。该场与木星磁层之间的相互作用预计会将大部分相关的撞击带电粒子汇集到木卫三的极
木星的卫星木卫三是太阳系中唯一已知具有固有磁场的卫星。该场与木星磁层之间的相互作用预计会将大部分相关的撞击带电粒子汇集到木卫三的极地区域,这些粒子会改变木星系统的表面化学性质。利用 NASA/ESA/CSA 詹姆斯·韦伯太空望远镜获得的观测结果,天文学家现已检测到过氧化氢,一种水冰的辐射分解产物,特别局限于木卫三的高纬度地区。
加州大学伯克利分校的教授说:“这表明我们可以利用韦伯 e 对太阳系物体进行令人难以置信的科学研究,即使该物体确实非常明亮,例如木星,而且当你观察木星旁边非常微弱的物体时也是如此。”伊姆克·德·佩特.
利用韦伯近红外光谱仪(NIRSpec)捕获的测量结果,德佩特教授及其同事检测到木卫三北极和南极周围的过氧化氢吸收了光,这是木星和木卫三周围的带电粒子撞击覆盖木卫三的冰的结果。月亮。
康奈尔大学博士后研究员萨曼莎·特朗博博士说:“韦伯揭示了木卫三两极存在过氧化氢,这首次表明沿着木卫三磁场汇集的带电粒子优先改变了其极冠的表面化学。”
据研究小组称,过氧化氢是通过带电粒子撞击木卫三两极周围的冰冻水冰并将水分子分解成碎片(这一过程称为辐射分解)而产生的,然后碎片重新组合形成木卫三。
作者怀疑辐射分解主要发生在木卫三的两极周围,因为与太阳系中的所有其他卫星不同,它具有将带电粒子引向两极的磁场。
“就像地球磁场将带电粒子从太阳引导到最高纬度从而产生极光一样,木卫三的磁场也会对来自木星磁层的带电粒子产生同样的作用,”特朗博博士说。
“这些粒子不仅会在木卫三上产生极光,而且还会影响冰冷的表面。”
行星研究人员早些时候研究了木星四颗伽利略卫星中的另一颗木卫二上的过氧化氢。
然而,在木卫二上,大部分表面都可以检测到过氧化氢,部分原因可能是它没有磁场来保护表面免受围绕木星快速移动的粒子的影响。
“这可能是一个非常重要且广泛的过程,”特朗博博士说。
“对木卫三的这些观测提供了一个关键窗口,让我们了解这种水辐射分解作用如何驱动整个太阳系外冰体上的化学反应,包括邻近的木卫二和木卫四。”
德佩特教授说:“这有助于真正了解这种所谓的放射分解是如何发挥作用的,而且根据地球上的实验室实验,它确实按照人们的预期发挥作用。”
这一发现发表在《科学进展》杂志上的一篇论文中。
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