Международная группа учёных провела наблюдения восьми нерегулярных спутников Юпитера с помощью инструмента NIRSpec космического телескопа «Джеймс Уэбб» (JWST). Объектами исследования стали Гималия, Элара, Пасифе, Синопе, Лиситея, Карме, Ананке и Фемисто. Эти небесные тела, предположительно образовавшиеся в результате столкновений, демонстрируют поверхности, схожие с троянскими астероидами и астероидами класса C.

Учёные изучили три крупнейших члена семейства спутников Гималии и обнаружили присутствие комплексного углекислого газа, а также уникальную полосу поглощения в диапазоне от 2,7 до 3,6 микрометров, характер которой коррелирует с размером спутника. У двух крупнейших нерегулярных спутников – Гималии и Элары – были обнаружены аммонийсодержащие филлосиликаты, которые не встречаются в известных метеоритах.

Исследователи выдвинули гипотезу, что родительское тело Гималии было неоднородным и сформировалось из материалов, подобных аммонийсодержащим астероидам типа Цереры. Несколько небольших нерегулярных спутников диаметром около 10 километров соответствуют по цвету и полосам поглощения «красным» троянским астероидам Юпитера, что свидетельствует о сохранении этих составов среди продуктов столкновений, произошедших после захвата их Юпитером.

Впервые были обнаружены продукты водного изменения в ретроградном рое спутников. Полоса поглощения Ананке на длине волны 3 микрометра близко соответствует филлосиликатам, наблюдаемым в углистых хондритах типа C2.

Примечательно, что объекты с особенностями поглощения, подобными троянскому астероиду Эврибату, были найдены как в ретроградном семействе Пасифе, так и в прямом семействе Гималии, что усложняет простую связь между такими материалами и единым типом поверхности. Нерегулярные спутники, по-видимому, согласуются с некоторыми материалами, подвергшимися изменению под воздействием жидкой воды, и другими, которые не подверглись такому воздействию.

В результате исследователи пришли к выводу, что Юпитер мог захватить тела, сформировавшиеся из различных исходных составов, или тела, испытавшие различные уровни нагрева, что привело к дифференциальным процессам изменения. Это открытие проливает новый свет на историю формирования и эволюции спутниковой системы Юпитера и может иметь важные последствия для понимания ранней Солнечной системы.