Ganymede A Water World at Jupiter

Als je denkt aan het Jupiter-systeem, denk je aan een gasreuzenplaneet. Het heeft grote stormen die rondvliegen in de bovenste atmosfeer. Diep van binnen is het een piepkleine rotsachtige wereld omringd door lagen vloeibare metallische waterstof. Het heeft ook sterke magnetische en zwaartekrachtvelden die obstakels kunnen zijn voor elke vorm van menselijke verkenning. Met andere woorden, een buitenaardse plek. 

Jupiter lijkt gewoon niet het soort plaats waar ook kleine waterrijke werelden omheen draaien. Toch hebben astronomen minstens twee decennia vermoed dat de kleine maan Europa onder de oceanen lag. Ze denken ook dat Ganymedes minstens één (of meer) oceanen heeft. Nu hebben ze sterke aanwijzingen voor een diepe zoute oceaan daar. Als het echt blijkt, kan deze zoute ondergrondse zee meer dan al het water op het aardoppervlak hebben.

Verborgen oceanen ontdekken

Hoe weten astronomen over deze oceaan? De nieuwste bevindingen zijn gedaan met behulp van de Hubble-ruimtetelescoop om Ganymedes te bestuderen. Het heeft een ijzige korst en een rotsachtige kern. Wat er tussen die korst en die kern ligt, hebben astronomen al heel lang geïntrigeerd.

Dit is de enige maan in het hele zonnestelsel waarvan bekend is dat het een eigen magnetisch veld heeft. Het is ook de grootste maan in het zonnestelsel. Ganymedes heeft ook een ionosfeer, die wordt verlicht door magnetische stormen genaamd "aurorae". Deze zijn voornamelijk detecteerbaar in ultraviolet licht. Omdat aurorae worden bestuurd door het magnetische veld van de maan (plus de actie van het veld van Jupiter), bedachten astronomen een manier om de bewegingen van het veld te gebruiken om diep in Ganymedes te kijken. (Aarde heeft ook aurorae, informeel het noordelijke en zuidelijke licht genoemd). 

Ganymedes draait rond zijn ouderplaneet ingebed in het magnetische veld van Jupiter. Terwijl het magnetische veld van Jupiter verandert, schommelt de Ganymedean-aurora ook heen en weer. Door te kijken naar de schommelende beweging van de aurorae, konden astronomen erachter komen dat er een grote hoeveelheid zout water onder de korst van de maan is. Het zoute-rijke water onderdrukt een deel van de invloed die het magnetische veld van Jupiter op Ganymedes heeft, en dat wordt weerspiegeld in de beweging van de aurorae. 

Gebaseerd op Hubble gegevens en andere waarnemingen, wetenschappers schatten dat de oceaan 100 kilometer diep is. Dat is ongeveer tien keer dieper dan de oceanen op aarde. Het ligt onder een ijzige korst die ongeveer 85 mijl dik is (150 kilometer).

Begin in de jaren zeventig vermoedden planetaire wetenschappers dat de maan een magnetisch veld zou kunnen hebben, maar ze hadden geen goede manier om het bestaan ​​ervan te bevestigen. Ze kregen er eindelijk informatie over toen de Galileo ruimtevaartuigen namen korte "snapshot" metingen van het magnetische veld in intervallen van 20 minuten. De observaties waren te kort om de cyclische schommeling van het secundaire magnetische veld van de oceaan duidelijk te vangen.

De nieuwe waarnemingen konden alleen worden bereikt met een ruimtetelescoop hoog boven de atmosfeer van de aarde, die het meeste ultraviolet licht blokkeert. De Hubble-ruimtetelescoop Imaging Spectrograph, die gevoelig is voor ultraviolet licht dat wordt afgegeven door de aurorale activiteit op Ganymedes, bestudeerde de aurorae tot in detail.  

Ganymedes werd ontdekt in 1610 door astronoom Galileo Galilei. Hij zag het in januari van dat jaar, samen met drie andere manen: Io, Europa en Callisto. Ganymede werd voor het eerst in beeld gebracht door de Voyager 1 ruimtevaartuigen in 1979, gevolgd door een bezoek van Voyager 2 later dat jaar. Sinds die tijd is het door de Galileo en Nieuwe horizonten missies, evenals Hubble-ruimtetelescoop en veel observatoria op de grond. De zoektocht naar water op werelden zoals Ganymedes maakt deel uit van een grotere verkenning van werelden in het zonnestelsel die gastvrij kunnen zijn voor het leven. Er zijn nu verschillende werelden, behalve de aarde, die water zouden kunnen (of hebben): Europa, Mars en Enceladus (in een baan rond Saturnus). Bovendien wordt gedacht dat de dwergplaneet Ceres een ondergrondse oceaan heeft.