В тънкото небе на Ганимед - луната на Юпитер, която е най-големият спътник в Слънчевата система, астрономите за първи път са открили доказателства за водни пари, установява ново проучване.

Откритието може да хвърли светлина върху подобни водни атмосфери, които могат да обгръщат други ледени тела в Слънчевата система и извън нея, казват изследователите.

Предишни изследвания показват, че Ганимед, който е по-голям от Меркурий и Плутон и само малко по-малък от Марс, може да съдържа повече вода от всички земни океани, взети заедно. Ганимед обаче е толкова студен, че водата на повърхността му е в твърдо състояние. Всяка течна вода на Ганимед, ще е скрита на около 160 километра под неговата кора.

Предишна работа предполага, че ледът на повърхността на Ганимед може да се превърне от твърдо вещество директно в газ, прескачайки течната форма, така че водната пара може да образува част от тънката атмосфера на гигантската луна. Доказателствата за тази вода обаче не бяха открити досега.

В новото проучване изследователите анализираха стари и нови данни за Ганимед от космическия телескоп Хъбъл на НАСА. През 1998 г. Хъбъл заснема първите ултравиолетови изображения на Ганимед, включително снимки на неговите полярни сияния, тамошния аналог на северното и южното сияние на Земята. Цветните ленти в тези полярни сияния помогнаха да се докаже, че Ганимед има слабо магнитно поле.

Ултравиолетовите сигнали, открити в тези сияния, предполагат наличието на кислородни молекули, всяка от които е съставена от два кислородни атома, които се произвеждат, когато заредените частици разяждат ледената повърхност на Ганимед. Някои от тези ултравиолетови емисии обаче не съвпадат с това, което може да се очаква от атмосфера от чист молекулярен кислород. Предишни изследвания показват, че тези несъответствия са свързани със сигнали от атомен кислород, тоест единични атоми кислород.

Като част от голяма програма за наблюдение в подкрепа на мисията Джуно на НАСА до Юпитер, изследователите се опитали да измерят количеството атомен кислород в атмосферата на Ганимед с помощта на Хъбъл. Неочаквано те открили, че там почти няма атомен кислород, което предполага, че трябва да има друго обяснение за ултравиолетовите сигнали.

Учените се съсредоточиха върху големите вариации на повърхностната температура на Ганимед през деня, с максимуми около минус 123 градуса Целзий по обяд на екватора и минимуми около минус 193 градуса Целзий през нощта . В най-горещите точки на Ганимед ледът може да сe загрее достатъчно, за да се превърне директно в пара. Разликите, наблюдавани между редица ултравиолетови изображения от Ганимед, съвпадали точно с местата, където може да се очаква вода в атмосферата на Луната въз основа на климата.

"Водните пари в атмосферата съвпадат много добре с данните", казва водещият автор на изследването Лоренц Рот, планетарен учен от Кралския технологичен институт KTH в Стокхолм, пред Space.com.

Основната причина предишните изследвания да не открият вода в атмосферата на Ганимед е, че ултравиолетовият сигнал от молекулярния кислород е много силен. "В рамките на този по-силен кислороден сигнал е трудно да се намерят други сигнали", каза Рот.

"Тези открития показват, че водната пара действително съществува в атмосферата на ледени тела във външната Слънчева система", казва Рот. "Сега може да я наблюдаваме на още места."

Учените подробно са описали своите открития онлайн в Nature Astronomy.