Die beiden Jupitermonde Ganymed und Callisto könnten als zweieiige Zwillinge betrachtet werden. Sie haben eine ähnliche Zusammensetzung und Größe, unterscheiden sich jedoch optisch. Außerdem zeigen Daten der Raumsonden Galileo und Voyager, dass auch das Innere der beiden Monde sehr unterschiedlich ist. Die Gründe für die Unterschiede sind Wissenschaftlern seit 30 Jahren entgangen, aber eine neue Studie liefert eine Erklärung. Während des späten schweren Bombardements entkam Callisto relativ unversehrt, während Ganymed ein angeschlagenes Kind war; so sehr, dass der spätere Mond schmolz. 'Einschläge während dieser Zeit haben Ganymed so gründlich und tief geschmolzen, dass die Hitze nicht schnell entfernt werden konnte', sagte Dr. Amy Barr vom Southwest Research Institute. „Der gesamte Fels von Ganymed sank in die Mitte, so wie alle Schokoladenstückchen auf den Boden einer geschmolzenen Eistüte sinken. Callisto hat bei niedrigeren Geschwindigkeiten weniger Stöße erlitten und ein vollständiges Schmelzen vermieden.“
Barr und Dr. Robin Canup erstellten ein Modell, das zeigt, wie Jupiters starke Gravitationskraft Kometen-Impaktoren vor 3,8 Milliarden Jahren, während der LHB-Periode, auf Ganymed und Callisto fokussierten. Jeder Aufprall auf die gemischte Eis- und Gesteinsoberfläche von Ganymed oder Callisto erzeugt einen Pool aus flüssigem Wasser, der es ermöglicht, dass das Gestein im Schmelzpool zum Zentrum des Mondes absinkt.
Ganymed ist jedoch näher am Jupiter und wurde daher von doppelt so vielen eisigen Impaktoren getroffen wie Callisto. Außerdem hatten die Impaktoren, die Ganymed trafen, eine höhere Durchschnittsgeschwindigkeit. Die Modellierung von Barr und Canup zeigt, dass die Kernbildung, die während des späten schweren Bombardements begonnen wurde, in Ganymed, aber nicht in Callisto, energetisch selbsterhaltend wird.
Innere Dichtestrukturen, die durch eine späte schwere Bombardierung des äußeren Sonnensystems auf Ganymed (obere Reihe) und Callisto (untere Reihe) entstanden sind. Bildnachweis: SwRI
Sehen Sie sich einen Film an, der die Auswirkungen eines späten schweren Bombardements des äußeren Sonnensystems auf die innere Struktur von Callisto (Topmodell im Film) und Ganymed (unten) zeigt.
„Ganymed und Callisto sind Zwillinge, ähnlich wie Erde und Venus, und es ist für Planetenwissenschaftler von enormem Interesse zu verstehen, wie sie gleich geboren wurden und so unterschiedlich aufwuchsen“, erklärt Barr. „Unsere Studie zeigt, dass Ganymed und Callisto die Fingerabdrücke der frühen Evolution des Sonnensystems aufzeichnen, was sehr spannend und keineswegs zu erwarten ist.“
Die „Ganymed-Callisto-Dichotomie“ ist ein klassisches Problem in der vergleichenden Planetologie, einem Studiengebiet, das versucht zu erklären, warum einige Sonnensystemobjekte mit ähnlichen Masseneigenschaften radikal unterschiedlich aussehen. Die Studie von Barr und Canup verbindet auch die Entwicklung der Jupitermonde mit der Orbitalwanderung der äußeren Planeten und der Bombardementgeschichte des Erdmondes.
Quelle: SwRI
