ดวงจันทร์แกนีมีดของดาวพฤหัส คือดวงจันทร์ที่มีขนาดใหญ่ที่สุดในระบบสุริยะ มีพื้นผิวเป็นน้ำแข็งที่เย็นจัดถึง -185°C ผิวน้ำแข็งนี้เมื่อปะทะกับอนุภาคมีประจุที่เดินทางไปจากดวงอาทิตย์ก็จะเกิดการแปรสภาพบางส่วนไปเป็นไอน้ำปะปนอยู่ในชั้นบรรยาอากาศอันเบาบางของดวงจันทร์ยักษ์ดวงนี้ และเครื่องมืออันละเอียดอ่อนที่ติดตั้งเอาไว้บนกล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิลก็สามารถตรวจจับโมเลกุลของไอน้ำเหล่านี้ได้

ดวงจันทร์แกนีมีดนั้นนอกจากมีชนาดใหญ่กว่าดาวพุธ มันยังมีสิ่งที่ดาวพุธไม่มี นั่นคือสนามแม่เหล็กถาวร

สนามแม่เหล็กของดวงจันทร์แกนีมีด ถูกยืนยันตั้งแต่มีการถ่ายภาพแสงออโรราที่เกิดบนดวงจันทร์ดวงนี้ในปี 2541 และ 2553 ด้วยเครื่องมือ Space Telescope Imaging Spectrograph (STIS) ของกล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิล แต่ในเวลานั้นนักวิทยาศาสตร์คาดว่าออโรราที่เห็นน่าจะเป็นผลของโมเลกุลอ๊อกซิเจน

ล่าสุดทีมนักวิจัยจากสถาบันเทคโนโลยีแห่งเคทีเอชนำโดย ดร.ลอเรนซ์ โรธ ได้วิเคราะห์ภาพแสงออโรราที่ถ่ายด้วยเครื่องวิเคราะห์สเปกตรัม Cosmic Origins Spectrograph (COS) ของกล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิล ในปี 2561 แล้วนำไปเปรียบเทียบกับภาพเก่าทั้ง 2 ภาพ ทีมงานพบความแตกต่างที่ยืนยันได้ว่าแสงออโรราที่พบบนแกนีมีด ทั้งลักษณะและระดับความสูง แสดงให้เห็นถึงการมีอยู่ของโมเลกุลไอน้ำในชั้นบรรยากาศของดวงจันทร์ยักษ์ค่อนช้างชัดเจน

อุณหภูมิพื้นผิวของดวงจันทร์แกนีมีดจะแปรผันอย่างมากตลอดทั้งวัน และในช่วงเวลาประมาณเที่ยงวันที่บริเวณใกล้เส้นศูนย์สูตรซึ่งจะโดนส่องด้วยอนุภาคพลังสูงมีประจุของดวงอาทิตย์โดยตรง ก็อาจจะเกิดความอบอุ่นขึ้นมากพอที่พื้นผิวน้ำแข็งจะปล่อยโมเลกุลของน้ำออกมาจำนวนเล็กน้อย โมเลกุลเหล่านี้คือการระเหิดเป็นไอน้ำลอยขึ้นสู่ชั้นบรรยากาศด้านบนของดวงจันทร์นั่นเอง

ทีมงานตีพิมพ์ผลงานวิจัยครั้งนี้ลงในวารสาร Nature Astronomy.

 Image credit: NASA / ESA / Hubble / J. daSilva.