De twee manen van Jupiter, Ganymedes en Callisto, kunnen worden beschouwd als twee-eiige tweelingen. De redenen voor de verschillen zijn wetenschappers 30 jaar lang ontgaan, maar een nieuwe studie geeft een verklaring. Tijdens het late zware bombardement ontsnapte Callisto relatief ongedeerd, terwijl Ganymedes een gehavend kind was; zo erg zelfs dat de latere maan smolt. "De impact tijdens deze periode smolt Ganymedes zo grondig en diep dat de hitte niet snel kon worden afgevoerd", zegt Dr. Amy Barr van het Southwest Research Institute. "Alle rots van Ganymedes zonk naar het midden op dezelfde manier als alle chocoladeschilfers naar de bodem zinken van een gesmolten pak ijs. Callisto kreeg minder impacts bij lagere snelheden en vermeed volledig smelten. ”
Barr en Dr. Robin Canup creëerden een model dat liet zien hoe Jupiter's sterke zwaartekracht kometen-impactors 3,8 miljard jaar geleden op Ganymedes en Callisto richtten, tijdens de LHB-periode. Elke inslag op het gemengde ijs- en rotsoppervlak van Ganymede of Callisto creëert een plas vloeibaar water, waardoor gesteente in het smeltbad naar het midden van de maan kan zinken.
Maar Ganymedes staat dichter bij Jupiter en werd daarom geraakt door tweemaal zoveel ijzige impactors als Callisto. Bovendien hadden de impactors die Ganymedes raken een hogere gemiddelde snelheid. Modellering door Barr en Canup laat zien dat kernvorming die tijdens het late zware bombardement is begonnen, energetisch zelfvoorzienend wordt in Ganymede maar niet in Callisto.
Bekijk een filmpje dat het effect laat zien van een laat zwaar bombardement van het buitenste zonnestelsel op de binnenstructuur van Callisto (topmodel in de film) en Ganymede (onder).
"Net als de aarde en Venus zijn Ganymedes en Callisto een tweeling, en het is van enorm belang voor planetaire wetenschappers om te begrijpen hoe ze hetzelfde zijn geboren en zo verschillend zijn opgegroeid", legt Barr uit. "Onze studie toont aan dat Ganymedes en Callisto de vingerafdrukken vastleggen van de vroege evolutie van het zonnestelsel, wat erg opwindend is en helemaal niet wordt verwacht."
De 'Ganymede-Callisto-dichotomie' is een klassiek probleem in de vergelijkende planetologie, een studiegebied dat tracht uit te leggen waarom sommige objecten van het zonnestelsel met vergelijkbare bulkeigenschappen radicaal verschillende verschijningen hebben. De studie van Barr en Canup koppelt ook de evolutie van de manen van Jupiter aan de orbitale migratie van de buitenplaneten en de geschiedenis van het bombardement van de maan van de aarde.
Hun artikel, "Oorsprong van de tweedeling van Ganymede-Callisto door inslagen tijdens het late zware bombardement", door Barr en Canup, verschijnt op 24 januari 2010 online in Nature Geoscience.
Bron: SwRI
