Desde sua primeira identificação na superfície de Ganimedes em 1995, o gelo de oxigênio molecular (O2) tem estado no centro de um debate científico, pois a temperatura da superfície da lua joviana está, em média, bem acima do ponto de congelamento do O2.
Evidências laboratoriais sugeriram que o O2 sólido pode existir em uma camada subsuperficial fria (<50 K) da superfície gelada de Ganimedes, ou em uma névoa atmosférica da lua. Alternativamente, o O2 é constantemente reabastecido na superfície através da irradiação iônica de gelos contendo água.
Uma resposta conclusiva sobre a existência de O2 sólido na superfície de Ganimedes é dificultada pela falta de conjuntos de dados observacionais detalhados e extensos. Apresentamos novas observações espectroscópicas terrestres de alta resolução da superfície de Ganimedes obtidas no Telescopio Nazionale Galileo. Estes são combinados com medições laboratoriais dedicadas de espectros de fotoabsorção ultravioleta-visível (UV-vis) de gelo de O2, puro e misturado com outras espécies de potencial interesse para os satélites galileanos.
Nosso estudo confirma que as duas bandas identificadas nos espectros visíveis da superfície de Ganimedes são devidas às bandas de transição (1,0) e (0,0) do gelo de O2. Misturas de gelo ricas em oxigênio, incluindo água (H2O) e dióxido de carbono (CO2) podem reproduzir dados de refletância observacionais da superfície de Ganimedes melhor do que gelo de O2 puro na faixa de temperatura de 20-35 K. H2O e CO2 sólidos também fornecem um ambiente onde o gelo de O2 pode ser aprisionado em temperaturas mais altas do que sua dessorção de gelo puro sob condições de espaço de vácuo.
Nossos experimentos em diferentes temperaturas mostram também que a razão (1,0)/(0,0) no caso da mistura de gelo CO2:O2=1:2 a 35 K tem o valor mais próximo das observações, enquanto a 30 K a ( A razão 1,0)/(0,0) parece ser independente da mistura com exceção da mistura de gelo N2:O2=1:2. O presente trabalho apoiará a missão da ESA/JUICE ao sistema joviano.
Publicado em 07/05/2022 20h03
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