Spektrální analýzy pro mapování vodního ledu a jeho fází na povrchu Ganymedu

Abstract

Diplomová práce se zaměřuje na mapování vodního ledu a jeho krystalické a amorfní fáze v lokálním snímku Ganymedu. Pro analýzu byl vybrán impaktní kráter Tammuz, který je unikátní výskytem světlého a tmavého vyvrženého materiálu. Data s vyšším rozlišením pocházejí z mise Voyager, hyperspektrální data NIMS z mise Galileo. Data byla předzpracována pomocí softwaru ISIS, cloudové služby POW a následně zpracována v ENVI a ArcGISu Pro. Komplexnější kroky byly automatizovány v jazyce Python ve Visual Studio Code. Barevná syntéza a mapy hloubek absorpčních pásů (1,25 μm; 1,5 μm; 2,0 μm) odhalily souvislost mezi vyšší koncentrací vodního ledu a světlým povrchem. Tento trend byl potvrzen i pro rozložení krystalického ledu. Mapa hloubky pásu 1,65 μm, spektrální poměry (1,2 μm/1,65 μm a 1,2 μm/3,1 μm) a analýza tvaru spektra v okolí 3,1 μm naznačují korelaci mezi výskytem krystalické fáze vodního ledu a světlými oblastmi. Čistou amorfní složku ledu nebylo možné na základě dostupných metod potvrdit, i když je možné, že se v oblastech s nízkým výskytem krystalického ledu v menším množství nachází. Konzistence výsledků napříč použitými metodami podporuje spolehlivost dosažených závěrů. Zároveň bylo zjištěno, že jednodušší přístupy mohou být při práci s tímto snímkem časově efektivnější, neboť vedou k obdobným...

This master's thesis focuses on mapping water ice and its crystalline and amorphous phases within a local- scale image of Ganymede. The selected area of analysis is the impact crater Tammuz, which is unique for its occurrence of both bright and dark ejecta material. Higher-resolution data were obtained from the Voyager mission, and hyperspectral data were acquired from the NIMS instrument aboard the Galileo mission. The data were preprocessed using ISIS software and the POW cloud service, then further processed in ENVI and ArcGIS Pro. More complex steps were automated using Python in Visual Studio Code. Colour composites and band depth maps (1.25 μm; 1.5 μm; 2.0 μm) revealed a correlation between higher water ice concentrations and brighter surface areas. This trend was also confirmed for the distribution of crystalline ice. The 1.65 μm band depth map, spectral ratios (1.2 μm/1.65 μm and 1.2 μm/3.1 μm), and analysis of the spectral shape near 3.1 μm indicate a correlation between the presence of the crystalline phase of water ice and bright regions. The presence of a purely amorphous ice component could not be confirmed using the available methods, although it is possible that small amounts are present in areas with low crystalline ice content. The consistency of results across the applied methods...