Wetenschappers hebben onregelmatige klonters ontdekt onder het ijzige oppervlak van Jupiters grootste maan, Ganymedes. Deze onregelmatige massa's kunnen rotsformaties zijn, ondersteund door de ijzige schil van Ganymedes gedurende miljarden jaren. Deze ontdekking komt bijna een jaar na de georkestreerde ondergang van NASA's Galileo-ruimtevaartuig in de atmosfeer van Jupiter en meer dan zeven jaar nadat de gegevens waren verzameld.
Onderzoekers van NASA's Jet Propulsion Laboratory, Pasadena, Californië, en de Universiteit van Californië, Los Angeles, rapporteren hun bevindingen in een paper dat zal verschijnen in het nummer van 13 augustus van het tijdschrift Science.
De bevindingen hebben ertoe geleid dat wetenschappers hebben nagedacht over wat het interieur van Ganymedes zou kunnen bevatten. De gerapporteerde uitstulpingen bevinden zich in het interieur en er zijn geen zichtbare oppervlaktekenmerken aan verbonden. Dit vertelt wetenschappers dat het ijs waarschijnlijk sterk genoeg is, althans nabij het oppervlak, om deze mogelijke gesteentemassa's gedurende miljarden jaren naar de bodem van het ijs te laten zinken. Maar deze anomalie kan ook worden veroorzaakt door stapels rots op de bodem van het ijs.
“De afwijkingen kunnen grote concentraties gesteente zijn op of onder het ijsoppervlak. Ze kunnen zich ook in een laag van gemengd ijs en gesteente onder het oppervlak bevinden met variaties in de hoeveelheid gesteente '', zegt Dr. John Anderson, een wetenschapper en de hoofdauteur van de paper bij JPL. 'Als er een oceaan met vloeibaar water in de buitenste ijslaag van Ganymedes is, kunnen er variaties in de diepte zijn met stapels rots op de oceaanbodem. Er kunnen topografische variaties zijn in een verborgen rotsachtig oppervlak onder een diepe ijzige buitenste schil. Er zijn veel mogelijkheden en we moeten meer onderzoeken doen. ”
Dr. Gerald Schubert, co-auteur bij UCLA, zei: "Hoewel we op dit moment nog niets definitiefs hebben over de diepte, hadden we niet verwacht dat de ijsschaal van Ganymedes sterk genoeg zou zijn om deze klonterige massaconcentraties te ondersteunen. We verwachten dus dat de onregelmatigheden zich dicht bij het oppervlak bevinden waar het ijs het koudst en het sterkst is, of op de bodem van de dikke ijsschaal die op de onderliggende rots rust. Het zou echt een verrassing zijn als deze massa's diep waren en midden in de ijskap. '
Ganymedes heeft drie hoofdlagen. Een bol van metaalijzer in het midden (de kern), een bolvormige rots (mantel) die de kern omringt, en een bolvormige schaal van voornamelijk ijs die de rotsschaal en de kern omringt. De ijsschaal aan de buitenkant is erg dik, misschien wel 800 kilometer (497 mijl) dik. Het oppervlak is de top van de ijsschaal. Hoewel het meestal ijs is, kan er in de ijslaag wat gesteente zitten. Wetenschappers zijn van mening dat er redelijk veel steen in het ijs nabij het oppervlak moet zijn. Variaties in deze hoeveelheid gesteente kunnen de bron zijn van deze mogelijke rotsformaties.
Wetenschappers stuitten op de resultaten door Doppler-metingen van Ganymedes zwaartekrachtveld te bestuderen tijdens Galileo's tweede flyby van de maan in 1996. Wetenschappers maten het effect van de zwaartekracht van de maan op het ruimtevaartuig terwijl het voorbij vloog. Ze vonden onverwachte variaties.
"Geloof het of niet, het duurde zo lang om de anomalie-vraag op te lossen, vooral omdat we alle 31 close flybys voor alle vier de grote manen van Jupiter analyseerden", zei Anderson. "Uiteindelijk hebben we geconcludeerd dat er maar één flyby is, de tweede flyby van Ganymedes, waar massaafwijkingen duidelijk zijn."
Wetenschappers hebben eerder massaconcentratie-afwijkingen op een andere maan, de aarde, gezien tijdens de eerste maanbaanmissies in de jaren zestig. De maanmassaconcentraties tijdens het Apollo-maanmissie-tijdperk waren te wijten aan lava in vlakke bassins. Wetenschappers kunnen echter geen overeenkomsten trekken tussen deze massaconcentraties en wat ze zien bij Ganymedes.
"Het feit dat deze massaafwijkingen kunnen worden opgespoord met alleen flybys is belangrijk voor toekomstige missies", zegt Dr. Torrence Johnson, voormalig Galileo-projectwetenschapper. “Met dit soort informatie zou je gedetailleerde zwaartekracht- en hoogtekaarten kunnen maken waarmee we structuren in de ijskorst of op het rotsachtige oppervlak daadwerkelijk in kaart kunnen brengen. Meer weten over het interieur van Ganymedes verhoogt het belang van het zoeken naar zwaartekrachtsafwijkingen rond de manen van Jupiter en geeft ons iets om naar te zoeken. Dit kan iets zijn dat NASA's voorgestelde Jupiter Icy Moons Orbiter Mission dieper zou kunnen onderzoeken. "
Aan het artikel is bijgedragen door Dr. Robert A. Jacobson en Eunice L. Lau van JPL, met Dr. William B. Moore en Jennifer L. Palguta van UCLA. JPL is een afdeling van het California Institute of Technology in Pasadena. JPL ontwierp en bouwde de Galileo-orbiter en voerde de missie uit. Ga voor afbeeldingen en informatie over de Galileo-missie naar http://galileo.jpl.nasa.gov.
