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Callisto sembrava immobile, ma il JWST racconta un'altra storia
Un gruppo internazionale guidato da Maria Camarca del Caltech ha analizzato Callisto con il James Webb Space Telescope, trovando indizi che la sua superficie venga ancora modificata da radiazioni, impatti e materiali esterni. Le osservazioni dello spettrografo NIRSpec descrivono quindi una luna chimicamente dinamica, pur senza dimostrare un'attività geologica interna. Il lavoro è stato accettato per la pubblicazione su The Planetary Science Journal ed è disponibile come preprint.
Lo strumento ha studiato l'emisfero posteriore della luna e le regioni dominate dai grandi bacini da impatto Asgard e Valhalla, quest'ultimo considerato la maggiore struttura multianello del Sistema Solare. Alla lunghezza d'onda di 3,1 micrometri, NIRSpec ha rilevato il ghiaccio d'acqua attraverso il cosiddetto picco di Fresnel, una firma prodotta dai cristalli. La distribuzione ottenuta raggiunge un livello di dettaglio senza precedenti per Callisto.
Sull'emisfero anteriore, rivolto nella direzione del moto orbitale, l'abbondanza del ghiaccio segue le caratteristiche geologiche. Valhalla, Asgard e crateri relativamente giovani come Lofn e Heimdall presentano segnali particolarmente intensi. Secondo i ricercatori, gli impatti avrebbero portato in superficie materiale più fresco e brillante, creando un netto contrasto con le aree circostanti, caratterizzate da un'albedo inferiore.
Lo schema cambia sull'emisfero posteriore, dove il segnale del ghiaccio assume una forma simile a un bersaglio: risulta più debole vicino al centro equatoriale e aumenta verso le latitudini elevate. Gli autori suggeriscono che questa distribuzione sia modellata dal plasma della magnetosfera di Giove. Le particelle cariche colpiscono la superficie nella scia orbitale di Callisto e potrebbero alterare progressivamente la struttura del ghiaccio.
Una banda a 4,25 micrometri ha inoltre rivelato anidride carbonica congelata. Sull'emisfero posteriore la CO2 solida si concentra al centro del disco ed è inversamente correlata al ghiaccio d'acqua, una configurazione compatibile con l'ipotesi che la radiazione trasformi ghiaccio e grani ricchi di carbonio. Sull'emisfero anteriore, invece, i segnali più intensi emergono presso Lofn e Heimdall: gli autori li attribuiscono agli impatti e li indicano come il maggiore deposito noto di CO2 non prodotto dall'irradiazione.
Il telescopio ha rilevato anche una debole e irregolare atmosfera di CO2. La concentrazione maggiore appare nei pressi di Valhalla, ma non coincide né con le zone più ricche di CO2 congelata né con quelle dalle temperature superficiali più elevate. Una distribuzione simile è stata osservata su Ganimede e mostra quanto restino incompleti i modelli che descrivono il movimento delle sostanze volatili sulle lune ghiacciate.
Resta infine da spiegare una banda di assorbimento a 4,57 micrometri, forse associata a composti carbonio-azoto e più intensa su Callisto che sulle altre lune galileiane. Una delle ipotesi prevede che polvere proveniente dai satelliti irregolari di Giove cada sull'emisfero anteriore, favorendo reazioni tra minerali ricchi di azoto e materiale carbonioso. I futuri sorvoli della missione JUICE, previsti negli anni Trenta, potranno verificare queste interpretazioni con immagini e spettri a risoluzione maggiore.
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