«Джеймс Уэбб» Уран серіктеріндегі CO₂-нің екі көзін тауып, 40 жылдық жұмбақты шешті

Материал бірнеше дереккөз негізінде жасанды интеллектпен дайындалды — түпнұсқаларға сілтемелер төменде.
«Джеймс Уэбб» ғарыш телескопы Уранның төрт ірі серігінде көмірқышқыл газының екі көзін анықтады. 2023 жылғы қыркүйектегі бақылаулар магнитосфера радиациясы әсерінен жетекші емес жартышарларда CO₂ шоғырланғанын, ал жетекші жартышарлардағы карбонаттар мен клатраттар ішкі текті көрсететінін анықтады. Нәтижелер 1986 жылы «Вояджер-2» ұшып өткеннен кейін туындаған 40 жылдық жұмбақты шешеді.
Негізгі фактілер
- JWST-тің 2023 жылғы қыркүйектегі бақылаулары Ариэль, Умбриэль, Титания және Оберонның жетекші және жетекші емес жартышарларын қамтыды.
- CO₂ Уран магнитосферасынан зарядталған бөлшектердің негізгі ағынын қабылдайтын жетекші емес жартышарларда шоғырланған.
- Ішкі серіктер Ариэль мен Умбриэль сыртқы Титания мен Оберонға қарағанда CO₂-ге айтарлықтай бай.
- Ариэль мен Умбриэльде табылған карбонатты минералдар мен CO₂ клатраттары сұйық су мен жоғары қысымды қажет етеді, бұл ішкі көзді көрсетеді.
Бақылаулар мен әдіс
Джонс Хопкинс университетінің тобы JWST-тің 2023 жылғы қыркүйекте әр серіктің жетекші және жетекші емес жартышарлары үшін бөлек жүргізілген бақылауларын талдады. Телескоптың спектрографы жердегі атмосфера жерүсті обсерваториялары үшін бөгейтін 4,27 микрометрдегі CO₂ жолағына қол жеткізді. 1986 жылы «Вояджер-2» ұшып өтуі каньондардың, тегіс жазықтардың және криовулканизмнің ықтимал іздерінің суреттерін берді, бірақ беттің химиясын анықтауға мүмкіндік бермеді.
Беттегі радиолиттік түзілу
CO₂ жетекші емес жартышарларда шоғырланған, онда Уран магнитосферасынан шыққан электрондар, протондар және ауыр иондар су мұзы мен реголиттің көміртегі бар материалын бомбалайды. Радиолиттік синтез қалың ірі түйіршікті көмірқышқыл газы мұзының үстінде клатрат қоспасы бар жұқа ұсақ түйіршікті CO₂ қырау қабығын түзеді. CO₂-нің бір бөлігі маусымдық қызуға байланысты бет бойымен жылжиды және экваторлық ендіктердегі суық тұзақтарда жиналады.
Ішкі тектің дәлелдері
Радиолиттік айдау әлсіз жетекші жартышарларда JWST төрт серіктің барлығында 4,27 микрометр жолағын тіркеді. Ариэль мен Умбриэль спектрлерінде кристалды CO₂ мұзының сызықтары және Церера мен Юпитердің Каллисто серігінде табылған карбонатты минералдарға сәйкес келетін 4,02 микрометрдегі кең жолақ пайда болды. Карбонаттар сұйық судың қатысуымен CO₂-нің силикатты жыныстармен әрекеттесуі кезінде түзіледі, ал клатраттар әдетте терең қойнауларда жоғары қысымда қалыптасады. Тек жетекші емес жартышарларға байланбаған карбонаттар мен клатраттардың кеңістіктік таралуы екінші механизмді — көмірқышқыл газының серіктердің қойнауынан шығуын талап етеді.