JWST выявил четыре различных типа CO₂ на спутниках Сатурна

Фото из открытых источников

Чему углекислый газ (CO₂) на спутниках Сатурна может научить учёных в вопросах их формирования и эволюции? Именно на это направлено недавнее исследование, опубликованное в журнале Planetary Science Journal. Группа учёных изучает различные типы CO₂, присутствующие на нескольких спутниках Сатурна среднего размера. Это исследование может помочь учёным лучше понять наличие CO₂ на планетных телах, его влияние на формирование и эволюцию, а также, возможно, возможность существования на них жизни в том виде, в каком мы её знаем.

В исследовании учёные использовали данные, полученные с мощного космического телескопа имени Джеймса Уэбба (JWST) НАСА, для наблюдения и анализа наличия CO₂ на восьми спутниках Сатурна среднего размера, включая (в алфавитном порядке) Диону, Энцелад, Гиперион, Япет, Мимас, Фебу, Рею и Тефию. Целью исследования было определить типы CO₂ на каждом спутнике по сдвигу длин волн в данных JWST.

В итоге исследователи выявили четыре типа захваченного CO₂ на лунах. При этом CO₂ на Дионе и Рее поступает из кольца E Сатурна. Двигаясь дальше, исследователи пришли к выводу, что CO₂ образуется из органических веществ на Фебе, которые затем переносятся в тёмные области Япета и Гипериона. Наконец, исследователи обнаружили захваченный CO₂ в водяном льду на Япете и Гиперионе. В дополнение к этим интригующим открытиям исследователи предлагают распространить их на галилеевы луны Юпитера.

В исследовании отмечается: «Эти наблюдения имеют интересные последствия для ледяных галилеевых спутников и состояния их CO₂. Интерпретации CO₂, обнаруженного на галилеевых спутниках, иногда схожи с нашими интерпретациями для спутников Сатурна, хотя в некоторых случаях сходство интерпретаций сохраняется, несмотря на значительные спектральные различия».

Это исследование было проведено после того, как ученые использовали данные JWST для определения углерода на Европе в 2023 году, что последовало за исследованием космического телескопа «Хаббл», которое обнаружило углерод на Европе в 2019 году. За пределами Солнечной системы JWST наблюдал CO₂ на нескольких газовых гигантах-экзопланетах в системе HR 8799 ранее в этом году.

Хотя CO₂ составляет всего около 0,04% атмосферы Земли, он играет важнейшую роль в регулировании температуры планеты и жизни растений, поскольку растения используют фотосинтез для преобразования CO₂ в кислород. За пределами Земли и в нашей Солнечной системе CO₂ в изобилии присутствует на Венере и Марсе, способствуя неуправляемому парниковому эффекту на Венере и Марсе. По оценкам, содержание CO₂ в атмосферах обеих планет составляет около 96%.

Хотя CO₂ не считается определяющим биосигнатурным признаком, учёные могут использовать его присутствие для указания на возможность биологической активности, одновременно предоставляя учёным более глубокое понимание пригодности планетарного тела для жизни, будь то в его атмосфере или на поверхности. Несмотря на то, что все луны, проанализированные в рамках данного исследования, являются безвоздушными телами, присутствие CO₂ может дать ключ к пониманию истории каждого из них, в частности, их формирования и эволюции, а также роли колец Сатурна в этом процессе.

В дальнейшем исследователи призывают провести дополнительные исследования темного материала, обнаруженного на нескольких спутниках Сатурна, а также лабораторные эксперименты, которые могли бы пролить свет на процессы, ответственные за улавливание CO₂.