מדענים חשדו זה מכבר בנוכחותה של אווירה נדירה ביותר בלוויין הטבעי העצום הזה של צדק. עד לא מזמן, ההנחה היא שהוא מורכב מחמצן, שנפלט על ידי חלקיקים טעונים מפני השטח הקפוא של גנימד. נתונים חדשים מראים שישנו מנגנון נוסף לחידוש מעטפת הגזים שלו בחומר - בתהליך סובלימציה של מים כתוצאה מחימום לאור השמש.
גנימד הוא נושא סקרן למחקר. הוא הגדול מכל הירחים של כוכבי הלכת במערכת השמש. הוא גדול יותר מכספית בגודלו, אם כי הוא קל יותר מפעמיים מכוכב לכת סלעי. ובהשוואה לירח הרחוק מהקטן, אובייקט זה נראה עצום בכלל - הוא גדול פי שניים מלוויין טבעי. הודות למאפיינים כה מרשימים, גנימד נראה יותר כמו כוכב לכת: יש לו שדה מגנטי משלו ומעיים מובחנים. אז שאלת הנוכחות של אווירה, אם כי נדירה מאוד, עלתה מזמן.
היא נמצאה עם מכשירים קרקעיים בשנת 1972, כאשר גנימד כיסה את הכוכב. לאחר מכן הוערך לחץ פני השטח בלוויין זה ב- 0.1 פסקל. אף על פי כן, רק שבע שנים מאוחר יותר, הנתונים מחללית וויאג'ר 1 שטסה על פני מערכת הצדק הפחיתו את התלהבותם של אסטרונומים. מכשירי הבדיקה קבעו את הגבול העליון של ריכוז המולקולות על פני השטח של גנימד, האופייני ללחץ גז של לא יותר מ -2.5 מיקרופאל. וזה כמעט חמישה סדרי גודל פחות חומר. העידון בעל ערך רב יותר מכיוון שהוא נעשה הודות למדידות בטווח האולטרה סגול הרחוק, ולא באור הנראה, מה שנותן תמונה בהירה בהרבה.
עד 1995 לא ניתן היה להשיג מידע חדש על האווירה של גנימד. אבל טלסקופ החלל האבל סיפק נתונים חדשים. הוא מצא ריכוז חלש של חמצן מולקולרי (O2) בגבולות שקבע בעבר וויאג'ר. ניתן היה להבהיר מדידות אלו שלוש שנים מאוחר יותר, כאשר המנגנון הקרוב לכדור הארץ קיבל מכשירים חדשים. במקביל התברר מוזרות קלה: כמה קווים ספקטרליים חרגו מהגבולות האופייניים לחמצן מולקולרי.
בפרשנות התוצאות הללו, המדענים החליטו שחלק מהגז שמעל פני השטח של גנימד הוא חמצן אטומי. אווירה נדירה זו מתחדשת על ידי חלקיקים בעלי אנרגיה גבוהה מרוח השמש החודרים למגנטוספירה של הלוויין ומדיחים מולקולות או אטומים מתוך קרח המים. המימן קל מאוד ומתאדה כמעט מיד, אך החמצן מצליח להישאר לזמן קצר. ריכוזו מספיק בכמה מהאלקטרונים שנלכדים בקווי השדות המגנטיים של גנימד ויופיטר כדי לעורר אטומים בודדים, אשר בתורם פולטים פוטונים. למעשה, מהאורורות האלה בטווח האולטרה סגול, "האבל" ו"ראו "את החמצן הרצוי.
עם זאת, צוות בינלאומי בראשות האסטרופיזיקאי השבדי לורנץ רוט החליט ללמוד את הנושא קצת יותר לעומק.במחקרם שילבו המדענים נתוני ארכיון משני מכשירים שונים של האבל, כמו גם תצפיות עדכניות יחסית משנת 2018, וניתחו אותם יחד. תוצאות המחקר מתפרסמות בכתב העת Nature Astronomy. כותבי העבודה המדעית היו מומחים מהמכון הטכנולוגי המלכותי (שבדיה) וממכון המחקר הדרומי -מערבי (ארה"ב), כמו גם באוניברסיטאות קלן (גרמניה) וליאז '(צרפת).
מבט מפורט יותר על הכמות המרשימה של מדידות ותמונות ספקטרליות בטווח האולטרה סגול אפשר למומחים להבהיר את הרכב האטמוספירה של גנימד. בנוסף לחמצן מולקולרי, הוא מכיל גם אדי מים, שהאבל הבחין בהם ב -1998. אבל אז למדענים לא היו מספיק נתונים כדי לקבוע זאת במדויק, ולכן הם בחרו באפשרות הסבירה יותר (חמצן אטומי). מסקנה זו הייתה עדיפה גם מכיוון שהמנגנון המוצע ליצירת גז - הוצאת מולקולות ואטומים מקרח מים - אינו יכול להסביר את קיומו של אדים באטמוספירה.
אך הודות לכמות הנתונים הגדולה שנאספת גם במהלך תצפיות ארוכות טווח, הצוות של רוט בטוח שיש הרבה אדים על פני השטח של גנימד, והוא מופיע שם כתוצאה מהסובלימציה של מים מקרח.. העובדה היא שבמהלך היום המקומי טמפרטורת פני השטח של הירח הגדול ביותר של צדק משתנה בתוך גבולות משמעותיים. בצד המואר על ידי השמש, נוצרים תנאים כאשר יש מספיק חום כדי להעביר כמה מולקולות מים ממוצק לגז. לא, לעולם אין שם טמפרטורת פלוס, אך בתנאים הקרובים לוואקום מוחלט, תהליך זה מתחיל אפילו במאה קלווין בלבד.
תגלית זו מוסיפה מאוד לאוצר הידע האנושי אודות ירחיו הצפויים של קרח יופיטר, במיוחד לאור ההשקה הקרובה של משימת JUICE. משימתו של מנגנון זה, שנוצרה על ידי סוכנות החלל האירופית, תהיה לחקור הן את ענקית הגז עצמה והן את שלושת הלוויינים הגליליים: גנימד, קליסטו ואירופה. ההתחלה מתוכננת לשנת 2022, ותחילת קמפיין המחקר מתוכננת לשנת 2029. עניין המדענים בלוויינים הגדולים ביותר של צדק מוסבר על ידי התנאים הנוחים להפליא להופעתם של חיים עליהם. אז, בגנימד ובאירופה, נוכחותו של אוקיינוס תת -קרקעי של מים נוזליים מאושרת באמינות רבה, ובקליסטו יש חשד.