Ganymed, der größte Mond im Sonnensystem, ist sogar größer als Merkur und Pluto. Frühere Studien haben ergeben, dass unter der dicken Eisschicht ein Salzwasserozean liegt, der zehnmal tiefer ist als die Ozeane der Erde.
Doch bleiben viele Fragen zum Mond offen und die Wissenschaftler benötigen hochauflösende Bilder seiner Oberfläche, um die Geheimnisse um die Geschichte und Entwicklung Ganymeds zu lüften.
Rillen auf der Oberfläche von Ganymed bilden konzentrische Kreise um einen Punkt, der einige Astronomen zu der Annahme veranlasste, dass es auf dem Mond in der Vergangenheit zu einem größeren Einschlagsereignis gekommen sei.
„Jupiters Monde Io, Europa, Ganymed und Kallisto haben alle interessante Merkmale, aber was meine Aufmerksamkeit erregte, waren die Rillen auf Ganymed“, sagte Naoyuki Hirata, außerordentlicher Professor für Planetenwissenschaften an der Universität Kobe in Japan.
„Wir wissen, dass diese Struktur vor etwa vier Milliarden Jahren durch einen Asteroideneinschlag entstanden ist, aber wir sind nicht sicher, wie groß dieser Einschlag war und welche Auswirkungen er auf den Mond hatte.“
Hirata, Autor der Studie, die am Dienstag in der Fachzeitschrift Scientific Reports veröffentlicht wurde, untersuchte die Ursache für Ganymeds Rillensystem und die Folgen der Kollision – ein Aspekt, der von der Raumsonde Juice der Europäischen Weltraumorganisation, die derzeit Jupiter und seine Monde untersucht, noch genauer untersucht werden könnte.
Satellitenbild von Ganymed, aufgenommen am 5. März 1979 aus einer Entfernung von 151.800 Meilen (244.298 km). (Foto: NASA)
Kollision in der Geschichte
Ganymed fasziniert Hirata schon seit langem und er meint, dass die Entdeckung seiner Evolution „sehr bedeutsam“ sei. Hirata hat auf Ganymed ein System von Rillen genau beobachtet, das sich von einem Punkt auf der Mondoberfläche aus erstreckt und konzentrischen Rissen ähnelt, die entstehen, wenn ein Stein auf die Windschutzscheibe eines Autos trifft, sagte er.
Hirata stellte fest, dass der Mittelpunkt der Rille entlang der Rotationsachse des Mondes liegt. Dies lässt darauf schließen, dass es einen großen Einschlag gegeben haben könnte, der eine völlige Neuausrichtung des Mondes verursacht hat.
Frühere Studien ließen darauf schließen, dass ein großer Himmelskörper mit Pluto kollidierte, wodurch die Eisverteilung verändert wurde und sich auf der Oberfläche des Planeten ein markantes „Herz“ bildete. Hirata sagte, er glaube, dass etwas Ähnliches auf Ganymed passiert sei, mit seiner Eiskruste und dem Ozean unter seiner Oberfläche.
Eine plötzliche Änderung der Massenverteilung auf einem Planeten kann die Position seiner Achse verschieben, also die imaginäre Linie, um die die Himmelskörper kreisen. Wenn ein großer Asteroid auf einen Planeten trifft, entstehen Gravitationsanomalien, die die Rotation des Planeten verändern. Also berechnete Hirata, welcher Einfluss die aktuelle Ausrichtung von Ganymed verursacht haben könnte.
Seine Berechnungen zeigten, dass ein Asteroid mit einem Durchmesser von etwa 300 Kilometern einen Einschlagkrater mit einem Durchmesser von etwa 1.400 bis 1.600 Kilometern erzeugte.
Dieser Asteroid war 20-mal größer als der Asteroid, der die heutige Halbinsel Yucatán in Chicxulub, Mexiko, traf und vor 66 Millionen Jahren zum Aussterben der Dinosaurier auf der Erde führte. Untersuchungen zufolge ist der Einschlagkrater auf Ganymed 25 Prozent so groß wie der des Jupitermondes.
Ganymed ist mit Rillen übersät (rechts). Im größten Rillensystem bilden die Grate konzentrische Kreise (links, rotes Kreuz). (Foto: Naoyuki Hirata)
Untersuchung der Juice-Mission
Laut Hirata sei noch immer unklar, wie sich die Achse des Ganymeds verschoben habe. Doch künftige von Juice oder dem Jupiter Icy Moons Explorer gesammelte Daten könnten Licht in die Geschichte von Ganymed und des Einschlagsereignisses bringen.
Die im April 2023 gestartete Raumsonde schloss ihren Vorbeiflug an Erde und Mond am 21. August ab und ist damit auf Kurs, Jupiter und seine Monde im Jahr 2031 zu erreichen.
Ob die Rillen auf Ganymed durch eine Kollision in der Urzeit entstanden sind, lässt sich ohne zusätzliche Daten der Juice-Mission nur schwer sagen, sagt Adeene Denton, Forscherin am Lunar and Planetary Laboratory der University of Arizona. Sie hat nicht an Hiratas Forschung teilgenommen.
„Dieser Artikel präsentiert eine interessante Prämisse, die viel Anlass zum Nachdenken über die Entwicklung von Eismonden und Ozeanwelten gibt“, sagte Denton, Co-Autor einer im April veröffentlichten Studie über den Einschlag auf Pluto und seinem riesigen Becken namens Sputnik Planitia, das den herzförmigen linken Lappen bildet.
„Es ist erwähnenswert, dass die Betrachtung alter, zerstörter geologischer Merkmale auf Himmelskörpern und deren Einfluss auf die Ausrichtung eines Planeten mit Skepsis verbunden sein kann“, sagte sie. „Da so wenige Informationen über diese Merkmale vorliegen, wäre es schwierig, dieses Merkmal als Becken und potenzielle Massenanomalie zu identifizieren. Glücklicherweise werden wir im Gegensatz zu Pluto und (Sputnik Planitia) bald zu Ganymed zurückkehren und möglicherweise über mehr Informationen verfügen, die zur Lösung dieses Problems erforderlich sind.“
Grafische Darstellung einer möglichen Kollision, die die Achse von Ganymed verschieben würde. (Foto: Naoyuki Hirata)
Forscher glauben, dass das Innere von Ganymed einem Sandwich ähneln könnte, das aus abwechselnden Schichten aus Eis und Ozean besteht. Das Verständnis der Effekte, die den Mond verändern, könnte interessante Strukturen in seinem Inneren zum Vorschein bringen, sagte Hirata.
„Ich möchte den Ursprung und die Entwicklung von Ganymed und anderen Jupitermonden verstehen“, sagte er. „Diese gewaltige Kollision muss erhebliche Auswirkungen auf Ganymed gehabt haben, aber die thermischen und strukturellen Auswirkungen auf Ganymeds Inneres wurden noch nicht untersucht. Ich glaube, dass als nächstes weitere Forschungen zur inneren Evolution von Eismonden angebracht sein könnten.“
Ha Trang (laut CNN)
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Quelle: https://www.congluan.vn/tieu-hanh-tinh-da-huy-diet-loai-khung-long-xuat-phat-tu-ben-ngoai-sao-moc-post310881.html
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