Revealing Callisto’s Carbon-rich Surface and CO 2 Atmosphere with JWST
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Le résumé fourni par la source
Abstract We analyzed spectral cubes of Callisto’s leading and trailing hemispheres, collected with the NIRSpec Integrated Field Unit (G395H) on the James Webb Space Telescope. These spatially resolved data show strong 4.25 μ m absorption bands resulting from solid-state 12 CO 2 , with the strongest spectral features at low latitudes near the center of its trailing hemisphere, consistent with radiolytic production spurred by magnetospheric plasma interacting with native H 2 O mixed with carbonaceous compounds. We detected CO 2 rovibrational emission lines between 4.2 and 4.3 μ m over both hemispheres, confirming the global presence of CO 2 gas in Callisto’s tenuous atmosphere. These results represent the first detection of CO 2 gas over Callisto’s trailing side. The distribution of CO 2 gas is offset from the subsolar region on either hemisphere, suggesting that sputtering, radiolysis, and geologic processes help sustain Callisto’s atmosphere. We detected a 4.38 μ m absorption band that likely results from solid-state 13 CO 2 . A prominent 4.57 μ m absorption band that might result from CN-bearing organics is present and significantly stronger on Callisto’s leading hemisphere, unlike 12 CO 2 , suggesting these two spectral features are spatially antiassociated. The distribution of the 4.57 μ m band is more consistent with a native origin and/or accumulation of dust from Jupiter’s irregular satellites. Other, more subtle absorption features could result from CH-bearing organics, CO, carbonyl sulfide, and Na-bearing minerals. These results highlight the need for preparatory laboratory work and improved surface–atmosphere interaction models to better understand carbon chemistry on the icy Galilean moons before the arrival of NASA’s Europa Clipper and ESA’s JUICE spacecraft.
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Le contrôle bibliographique ouvert
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- Titre Crossref
- Revealing Callisto’s Carbon-rich Surface and CO <sub>2</sub> Atmosphere with JWST
- Date Crossref
- 01/03/2024
- Éditeur
- American Astronomical Society
- Type
- journal-article
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Où se fait cette recherche
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Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory pays non établi dans la noticeStructure de recherche
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Goddard Space Flight Center pays non établi dans la noticeStructure de recherche
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Space Telescope Science Institute pays non établi dans la noticeStructure de recherche
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California Institute of Technology pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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University of Maryland pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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KTH Royal Institute of Technology Space and Plasma Physics pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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Southwest Research Institute pays non établi dans la noticeOrganisation à but non lucratif
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Jet Propulsion Laboratory pays non établi dans la noticeStructure de recherche
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Centre National de la Recherche Scientifique pays non établi dans la noticeOrganisme public
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Université Paris Cité pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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Université Paris Sciences et Lettres pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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Observatoire de Paris pays non établi dans la noticeStructure de recherche
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