Jupiter holdjai: A bombázás "különféle ikreket" hozott létre

A Naprendszer korai napjai magyarázják a Ganymede és Callisto közötti rejtélyes különbségeket

Ganymede (balra) és Callisto (jobbra) belső szerkezete: A Ganymede belseje egyértelműen differenciált, fémmaggal, míg a Callisto tökéletesen differenciált maradt, és szilikátos kő és jég keverékéből áll. © NASA
felolvasta

A Naprendszer korai napjaiban történt erőszakos robbantások megbizonyosodtak arról, hogy a két Jupiter hold, Ganymede és Callisto teljesen eltérően fejlődtek. Ez a tudomány, amelyet a "Nature Geoscience" közzétett, tisztázza a régóta fennálló kérdést, hogy a holdak miért vannak teljesen más felülettel és belső szerkezettel, ugyanazon kezdeti feltételek ellenére.

Ganymede a Jupiter harmadik holdja és a Naprendszer legnagyobb holdja. Callisto közvetlenül a Ganymede előtt kering a Jupiternél, és körülbelül akkora, mint a Merkúr bolygó. Mindkettő ugyanabban az időben származott, az ősi felhő ugyanazon régiójából. De véget vet a mai hasonlóságoknak. Míg a Ganymeds belső tere fémmagra és több rétegre differenciálódott, addig a Callisto tökéletesen differenciált maradt, és szilikátköves és jég keverékéből áll. És a két Jupiter-hold felszíni szerkezete is különbözik: Egységes, szokatlanul sötét jégfelület a Callisto-nál áll Ganymeddel egy dichotómiával egy régi, sötét felében és egy öngyújtóban, amelyet sokféle torzítás jellemez.

Nehéz bombázás a fiatal naprendszerben

Mivel a Voyager szondája 30 évvel ezelőtt küldte az első adatokat a két hold alatt, megválaszolatlan marad a kérdés, hogy Ganymede és Callisto miért vannak ilyen különbségek. Amy C. Barr és Robin M. Canup, a Southwest Research Institute (SwRI) most talált egy magyarázatot, amely az egyenetlen evolúció gyökereit a Naprendszer kezdeti napjaira helyezi át.

Az úgynevezett "késői nehéz bombázás" ideje alatt, körülbelül 3, 8 milliárd évvel ezelőtt, a fiatal bolygókat újra és újra sújtotta egy kisebb és nagyobb szikla - a bolygóképződés maradványai - is. A kutatók modellezték az akkori eseményeket, és elemezték, hogy az erősen ismételt ütések melegítik és megolvasztják a két hold méretű égi testet.

Ganymede a tűz sorában

Kiderült, hogy a bombázás mindkét égi testet nagyon eltérően sújtotta. "Ebben az időszakban a hatások olyan alaposan és mélyen megolvadták a Ganymede-t, hogy az összes hő nem tudott ilyen gyorsan elmenekülni" - magyarázza Barr. "A hold teljes szikla a központba süllyedt - ugyanúgy, mint a csokoládédarabok a földbe süllyedtek az olvadt jégben. A Callisto ezzel szemben szignifikánsan kevesebb ütést és kevesebb sebességet kapott, elkerülve a teljes olvadást

A Jupiter mint kulcsfontosságú tényező

De miért? Kulcsszerepet játszik Jupiter. Erős vonzereje vonzta a sziklát az űrből. De mivel Ganymede közelebb áll a gáz óriáshoz, mint a Callisto, elvesztette a legnagyobb aszteroidák és üstökösök sűrűségét is. Több mint kétszer olyan gyakori, a tudósok számításai szerint a nagy hold sújtotta. Ezen felül, amint azt a szimuláció kimutatta, a tárgyak gyorsabban voltak ütve és így energikusabbak. Ez tovább hevítette a Ganymede-t és az energia elegendő volt a differenciálódási folyamat elindításához. A Callisto viszont az energia nagy részét visszatért az űrbe, és ezért szilárd maradt.

Az eredmények nem csak a két korábbi „iker” közötti mai különbségeket magyarázzák, hanem új bocsátkozást derítenek más bolygók és holdok hasonló jelenségeire is, amelyek valójában hasonlóak lehetnek Legtöbb, de nem az. A föld és a Vénuszhoz hasonlóan, Ganymede és Callisto ikrek is - mondja Barr. És a bolygótudósok számára rendkívül érdekes megérteni, hogy miként születtek ugyanazok, de még mindig annyira eltérően fejlõdtek. Tanulmányunk kimutatja, hogy Ganymede és Callisto pillanatképet adnak nekünk Naprendszerünk korai fejlődéséről - nagyon izgalmas és teljesen váratlan

(Southwest Research Institute, 2010.01.25. - NPO)