På väg in för en 26 december, 2019, förbiflygning av Jupiter, NASA:s rymdfarkost Juno flög i närheten av nordpolen på det nionde största objektet i solsystemet, månen Ganymedes. De infraröda bilder som samlats in av rymdfarkostens Jovian Infrared Auroral Mapper (JIRAM) instrument ger den första infraröda kartläggningen av den massiva månens norra gräns.

Den enda månen i solsystemet som är större än planeten Merkurius, Ganymedes består främst av vattenis. Dess sammansättning innehåller grundläggande ledtrådar för att förstå utvecklingen av de 79 jovianska månarna från tiden för deras bildande till idag.

Ganymedes är också den enda månen i solsystemet med ett eget magnetfält. På jorden, magnetfältet tillhandahåller en väg för plasma (laddade partiklar från solen) att komma in i vår atmosfär och skapa norrsken. Eftersom Ganymedes inte har någon atmosfär som hindrar deras framsteg, ytan vid dess poler bombarderas ständigt av plasma från Jupiters gigantiska magnetosfär. Bombardementet har en dramatisk effekt på Ganymedes is.

"JIRAM-data visar att isen vid och kring Ganymedes nordpol har modifierats av utfällning av plasma, sa Alessandro Mura, en Juno-medforskare vid National Institute for Astrophysics i Rom. "Det är ett fenomen som vi har kunnat lära oss om för första gången med Juno eftersom vi kan se nordpolen i sin helhet."

Isen nära månens båda poler är amorf. Detta beror på att laddade partiklar följer månens magnetfältslinjer till polerna, var de påverkar, orsakar förödelse på isen där, förhindrar att den har en ordnad (eller kristallin) struktur. Faktiskt, frusna vattenmolekyler som detekteras vid båda polerna har ingen nämnvärd ordning på deras arrangemang, och den amorfa isen har en annan infraröd signatur än den kristallina isen som finns vid Ganymedes ekvator.

"Dessa data är ytterligare ett exempel på den stora vetenskap Juno kan när han observerar Jupiters månar, sa Giuseppe Sindoni, programledare för JIRAM-instrumentet för den italienska rymdorganisationen.

JIRAM designades för att fånga det infraröda ljuset som kommer från djupt inuti Jupiter, sondera väderlagret ner till 30 till 45 miles (50 till 70 kilometer) under Jupiters molntoppar. Men instrumentet kan också användas för att studera månarna Io, Europa, Ganymedes, och Callisto (även känd som de galileiska månarna för deras upptäckare, Galileo).

Att veta att toppen av Ganymedes skulle vara inom synhåll för Juno den 26 december förbi Jupiter, uppdragsteamet programmerade rymdfarkosten att svänga så att instrument som JIRAM kunde se Ganymedes yta. Vid tidpunkten kring dess närmaste närmande till Ganymedes-vid ungefär 62, 000 miles (100, 000 kilometer)—JIRAM samlade in 300 infraröda bilder av ytan, med en rumslig upplösning på 14 miles (23 kilometer) per pixel.

Hemligheterna bakom Jupiters största måne som avslöjas av Juno och JIRAM kommer att gynna nästa uppdrag till den isiga världen. ESA (European Space Agency) JUpiter ICy moons Explorer-uppdraget är planerat att påbörja en 3,5-årig utforskning av Jupiters gigantiska magnetosfär, turbulent atmosfär, och dess isiga månar Ganymedes, Callisto, och Europa med början 2030. NASA tillhandahåller ett instrument för ultraviolett spektrograf, tillsammans med även delsystem och komponenter för ytterligare två instrument:Partikelmiljöpaketet och experimentet Radar for Icy Moon Exploration.