Новые наблюдения JWST показали, что Каллисто не так неподвижен, как казалось по старым снимкам. Международная группа под руководством Марии Камарки из Caltech использовала спектрограф NIRSpec и получила карты льда, углекислого газа и возможных азотсодержащих соединений на поверхности внешнего галилеева спутника Юпитера.
Главный технический результат связан с линией водяного льда около 3,1 микрометра. NIRSpec увидел ее с такой детализацией, что на карте разделились ведущая и задняя стороны Каллисто. На ведущем полушарии лед хорошо совпадает с геологией: бассейны Валгалла и Асгард, а также молодые кратеры Лофн и Хеймдалль выделяются резкими пиками льда. Вероятное объяснение простое: удары вскрыли более свежий и яркий материал под темной древней корой.
На заднем полушарии картина другая. Там лед образует почти мишень: сигнал слабее у экваториального центра диска и сильнее к более высоким широтам. Авторы связывают это не с рельефом, а с плазмой магнитосферы Юпитера. Заряженные частицы обстреливают поверхность и меняют структуру льда, поэтому химическая карта Каллисто зависит не только от кратеров, но и от орбитальной среды.
Второй важный след находится около 4,25 микрометра. Это твердый CO2. На Каллисто он не должен долго сохраняться открыто без захвата в материал или постоянного пополнения, но JWST видит его уверенно. На заднем полушарии CO2 концентрируется ближе к центру диска и ведет себя почти противоположно водяному льду. Это поддерживает идею, что радиация перерабатывает лед и углеродистые зерна в углекислый газ.
На ведущей стороне самый сильный CO2 связан с молодыми кратерами Лофн и Хеймдалль. Если он действительно появился при ударе или был поднят из глубины, это может быть крупнейший известный резервуар твердого CO2 на Каллисто, созданный не радиацией.
JWST также нашел очень слабую и неоднородную атмосферу, в основном из CO2. Максимум сигнала расположен около бассейна Валгалла, но он не совпадает ни с максимумом твердого CO2, ни с самыми теплыми участками. Похожая странность уже встречалась у других ледяных спутников, включая Ганимед, и показывает, что модели обмена летучих веществ между поверхностью и экзосферой пока неполные.
Еще одна деталь — полоса поглощения около 4,57 микрометра. Ее предварительно связывают с соединениями углерода и азота. Один из сценариев: пыль от нерегулярных спутников Юпитера падает на ведущую сторону Каллисто, а азотсодержащие минералы реагируют с местным углеродистым материалом.
Работа принята в Planetary Science Journal и уже доступна как препринт. Следующая проверка придет от миссии JUICE. В 2030-х аппарат ESA должен выполнить пролеты Каллисто и снять его камерой и спектрометрами с намного более близкой дистанции, чем JWST. Тогда станет понятно, какие из этих пятен связаны с ударами, какие с плазмой Юпитера, а какие с внутренним составом самого спутника.
