Wissenschaftler haben unregelmäßige Klumpen unter der eisigen Oberfläche von Jupiters größtem Mond, Ganymed, entdeckt. Diese unregelmäßigen Massen können Felsformationen sein, die seit Milliarden von Jahren von Ganymedes eisiger Schale getragen werden. Diese Entdeckung kommt fast ein Jahr nach dem orchestrierten Untergang des Galileo-Raumfahrzeugs der NASA in die Jupiter-Atmosphäre und mehr als sieben Jahre nach der Datenerfassung.
Forscher des Jet Propulsion Laboratory der NASA in Pasadena, Kalifornien, und der University of California in Los Angeles berichten über ihre Ergebnisse in einem Artikel, der in der Ausgabe vom 13. August der Zeitschrift Science erscheinen wird.
Die Ergebnisse haben Wissenschaftler veranlasst, zu überdenken, was das Innere von Ganymed enthalten könnte. Die gemeldeten Ausbuchtungen befinden sich im Inneren und es sind keine sichtbaren Oberflächenmerkmale damit verbunden. Dies sagt den Wissenschaftlern, dass das Eis zumindest in der Nähe der Oberfläche wahrscheinlich stark genug ist, um zu verhindern, dass diese möglichen Gesteinsmassen Milliarden von Jahren lang auf den Boden des Eises sinken. Diese Anomalie könnte aber auch durch Steinhaufen am Boden des Eises verursacht werden.
„Die Anomalien können große Gesteinskonzentrationen an oder unter der Eisoberfläche sein. Sie könnten sich auch in einer Schicht aus gemischtem Eis und Gestein unter der Oberfläche befinden, wobei sich die Gesteinsmenge ändert “, sagte Dr. John Anderson, Wissenschaftler und Hauptautor des Papiers bei JPL. „Wenn sich in Ganymedes äußerer Eisschicht ein Ozean mit flüssigem Wasser befindet, kann es zu Schwankungen in der Tiefe kommen, wobei sich am Meeresboden Felshaufen befinden. Es könnte topografische Variationen in einer verborgenen felsigen Oberfläche geben, die unter einer tiefen äußeren Eisschale liegt. Es gibt viele Möglichkeiten, und wir müssen mehr Studien durchführen. “
Dr. Gerald Schubert, Co-Autor an der UCLA, sagte: "Obwohl wir zu diesem Zeitpunkt noch nichts Bestimmtes über die Tiefe haben, haben wir nicht erwartet, dass Ganymedes Eisschale stark genug ist, um diese klumpigen Massenkonzentrationen zu unterstützen." Wir erwarten daher, dass sich die Unregelmäßigkeiten nahe der Oberfläche befinden, an der das Eis am kältesten und stärksten ist, oder am Boden der dicken Eisschale, die auf dem darunter liegenden Gestein ruht. Es wäre wirklich eine Überraschung, wenn diese Massen tief und mitten in der Eisschale wären. “
Ganymed hat drei Hauptschichten. Eine Kugel aus metallischem Eisen in der Mitte (dem Kern), eine Kugelschale aus Gestein (Mantel), die den Kern umgibt, und eine Kugelschale aus größtenteils Eis, die die Gesteinsschale und den Kern umgibt. Die Eisschale an der Außenseite ist sehr dick, vielleicht 800 Kilometer (497 Meilen) dick. Die Oberfläche ist die Spitze der Eisschale. Obwohl es sich hauptsächlich um Eis handelt, enthält die Eisschale möglicherweise etwas eingemischtes Gestein. Wissenschaftler glauben, dass sich in der Nähe der Oberfläche eine angemessene Menge Gestein im Eis befinden muss. Variationen in dieser Gesteinsmenge können die Quelle dieser möglichen Gesteinsformationen sein.
Wissenschaftler stießen auf die Ergebnisse, indem sie Doppler-Messungen des Ganymed-Schwerefelds während Galileos zweitem Vorbeiflug am Mond im Jahr 1996 untersuchten. Wissenschaftler maßen die Wirkung der Mondgravitation auf das vorbeifliegende Raumschiff. Sie fanden unerwartete Variationen.
"Ob Sie es glauben oder nicht, wir haben so lange gebraucht, um die Anomaliefrage zu klären, hauptsächlich weil wir alle 31 engen Vorbeiflüge auf alle vier großen Monde Jupiters analysiert haben", sagte Anderson. "Am Ende kamen wir zu dem Schluss, dass es nur einen Vorbeiflug gibt, den zweiten Vorbeiflug von Ganymed, bei dem Massenanomalien erkennbar sind."
Wissenschaftler haben bereits bei den ersten Mondorbiter-Missionen in den 1960er Jahren Massenkonzentrationsanomalien auf einem anderen Mond, dem der Erde, beobachtet. Die Mondmassenkonzentrationen während der Apollo-Mondmission waren auf Lava in flachen Becken zurückzuführen. Wissenschaftler können jedoch keine Ähnlichkeiten zwischen diesen Massenkonzentrationen und dem, was sie in Ganymed sehen, ziehen.
"Die Tatsache, dass diese Massenanomalien nur mit Vorbeiflügen erkannt werden können, ist für zukünftige Missionen von Bedeutung", sagte Dr. Torrence Johnson, ehemaliger Galileo-Projektwissenschaftler. „Mit dieser Art von Informationen können Sie detaillierte Schwerkraft- und Höhenkarten erstellen, mit denen wir Strukturen innerhalb der Eiskruste oder auf der felsigen Oberfläche tatsächlich kartieren können. Wenn wir mehr über das Innere von Ganymed wissen, steigt die Bedeutung der Suche nach Schwerkraftanomalien um Jupiters Monde und wir haben etwas zu suchen. Dies könnte etwas sein, was die von der NASA vorgeschlagene Jupiter Icy Moons Orbiter Mission tiefer untersuchen könnte. "
Das Papier wurde von Dr. Robert A. Jacobson und Eunice L. Lau von JPL gemeinsam mit Dr. William B. Moore und Jennifer L. Palguta von der UCLA verfasst. JPL ist eine Abteilung des California Institute of Technology in Pasadena. JPL entwarf und baute den Galileo-Orbiter und betrieb die Mission. Bilder und Informationen zur Galileo-Mission finden Sie unter http://galileo.jpl.nasa.gov.
