(Phys.org)—Med Hubble Space Telescope (HST), astronomer har upptäckt en atomär vätekorona runt Jupiters iskalla måne Europa. Upptäckten som skulle kunna förbättra vår förståelse av Europas svaga atmosfär publicerades den 13 januari i The Astronomisk tidskrift .

Europa har en tunn atmosfär som mestadels består av molekylärt syre som genereras från sputtering och radiolys av månens ytis genom att påverka magnetosfäriska joner. Medan molekylärt syre är den tätaste komponenten i Europas atmosfär, ytförstoftningen producerar också vatten och molekylärt väte med liknande hastigheter som molekylärt syre. Dock, det är känt att endast det icke-kondenserbara molekylära syret bygger upp en nära ytan bunden atmosfär, medan de andra förstoftande produkterna som vatten fryser vid ytkontakt eller snabbt undkommer månens gravitation - vilket är fallet med molekylärt väte.

För att avslöja fler insikter om naturen hos Europas atmosfär, ett team av astronomer under ledning av Lorenz Roth från Kungliga Tekniska Högskolan i Stockholm, Sverige, observerade denna måne i ultraviolett ljus med HST mellan december 2014 och mars 2015. På grund av det faktum att det mesta av det ultravioletta ljuset absorberas i atmosfären, sådana observationer är inte möjliga med markbaserade teleskop och måste utföras av rymdobservatorier som Hubble.

Den långt-ultravioletta observationskampanjen som använde HST gjorde det möjligt för dem att ta bilder av Europa under dess sex transiter av Jupiter och var fokuserad på att upptäcka lokaliserade signaler från vattenånga. Dock, resultaten av dessa observationer visade sig vara ännu mer lovande än väntat.

"Huvudmålet med observationskampanjen var faktiskt att hitta lokaliserade signaler från vattenånga i utsläppet av ultraviolett väte. Vi hittade ett vidsträckt och homogent moln av väte runt Europa, " berättade Lorenz för Phys.org.

Den nya forskningen bekräftar det överflöd av väte i Europas globala atmosfär som förutspåddes i tidigare studier. Särskilt, forskaren analyserade bilderna som begränsar atmosfärisk absorption av Jupiters Lyman-alfa-dagglöd ovanför Europas lem under transiteringen. De lyckades begränsa mängden atomärt väte i månens utsträckta korona och härleda övre gränser för lokala vattenånga överflöd från plymaktivitet.

"Mängden väte vi observerade förväntades faktiskt existera och härstammar i slutändan från erosionen av Europas vattenisyta, sa Lorenz.

Även om forskarna härledde det globala överflöd av väte, de kan ännu inte bekräfta om vätekoronan förändras med tid eller plats. De antyder att en osäkerhet på cirka 20 procent av den härledda koronala vätedensiteten är baserad på skillnaderna i den inpassade rumsliga profilen av bakgrundens dagsglöd.

"Inpassad täthet för de sex besöken varierar med cirka 20 procent runt genomsnittet på 1,85×10 ³ centimeter ⁻³ och variationen överstiger de erhållna osäkerheterna, vilket tyder på en inneboende variabilitet hos vätekoronan. Vi har sökt efter möjliga kopplingar av densitetsvariabiliteten till förändringar i antingen den magnetosfäriska miljön eller den verkliga orbitala anomalien, men hittar inte en uppenbar korrelation, " avslutade laget.

© 2017 Phys.org