De grootste maan van Jupiter warmt op. Dat zou niet zo moeten zijn.
Ganymedes is in alle opzichten een uitbijter. Met een breedte van bijna 3300 kilometer doet hij onze eigen maan in de schaduw staan. Het is groter dan Mercurius, dat kleine planetaire bijzaakje dat we hebben. Het is de grootste maan van het zonnestelsel.
Er is nog een onderscheid, een onderscheid dat het onderscheidt van alle andere satellieten die er zijn. Het heeft zijn eigen magnetisch veld. Ontdekt door de Galileo-sonde in 1996. Aangedreven door een kolkende kern van vloeibaar ijzer.
Hier is het probleem. Niemand kan het helemaal eens worden over hoe dat ijzer daar überhaupt terecht is gekomen.
“Veel vormingsstudies suggereren dat Ganymedes te koud is gevormd om met een metalen kern te beginnen. Ondertussen gaan veel modelleringsstudies… ervan uit dat Ganymedes zijn… kern vormde… toen de maan zelf… Beide… kunnen niet… tegelijkertijd waar zijn.”
— Kevin Trinh (planeetwetenschapper Caltech)
Het is een paradox. De standaardweergave zegt dat grote rotsen zoals de aarde opwarmen, hun binnenkant smelten en zich snel in een kern-mantel-korststructuur nestelen. Vroeg. Zoals in de eerste 200 miljoen jaar van de geschiedenis van het zonnestelsel.
Maar manen zijn klein. Ze koelen af. Het zouden dode stenen moeten zijn. Dus hoe werd Ganymede zo heet van binnen dat het een dynamo-effect begon te veroorzaken?
Een nieuw artikel, dat op 6 mei verscheen in Science Advances, suggereert dat de maan niet heet begon. Het begon koud.
De laatbloeier
Zie het als deeg. Koud. Stijf.
In plaats van een vurig begin vormde Ganymede zich rustig. Bevroren. Donker. Toen, gedurende miljarden jaren, veranderde er iets.
Het nieuwe model stelt een ‘door opwarming aangedreven dynamo’ voor. Het draait het script om van studieboeken over planetaire wetenschap. Meestal denken we dat lichamen opwarmen en vervolgens afkoelen. Ganymedes heeft misschien eeuwenlang warmer gekregen.
Twee motoren voeren dit proces momenteel uit.
- Radioactief verval. Zware isotopen in het lichaam van de maan worden afgebroken. Ze veranderen in lichtere elementen. Warmte is een bijproduct van de ineenstorting.
- Getijdenverwarming. Jupiter is enorm. Het oefent een zwaartekrachtgreep uit die niet alleen maar trekt; het knijpt. Terwijl Ganymedes ronddraait, rekt Jupiter hem uit. Kneedt het. Als een gigantisch, ijskoud stokbrood dat uit elkaar wordt getrokken en weer in elkaar wordt geschoven. Wrijving. Warmte.
Deze interne wrijving doet ijzersulfideklodders smelten. Het metaal is dichter dan het omringende gesteente, waardoor het zinkt. Tot in het midden. Poolen. Accumulerend.
Deze klodders voeden de kern. De kern draait. De churn creëert het magnetische veld.
Het is rommelig. Het is laat op het feest. Maar het werkt.
Waarom is dit belangrijk?
Kijk naar de sterren. Overal zijn exoplaneten. Rotsachtige. Aarde-achtige. We jagen daar op leven omdat het leven bescherming tegen straling nodig heeft. Een magnetisch veld is in principe een krachtveld. Zonder dit wordt het oppervlak verbrand door kosmische straling en stellaire wind.
De aarde heeft er één. Het is zwak. Zwakker dan je koelkastmagneet, eerlijk gezegd. Maar het redt ons.
Als de theorie van Ganymedes klopt – als kernen met een ‘koude start’ echt bestaan in de kosmos – kijken we misschien naar een nieuwe manier waarop planeten schilden krijgen. Niet alleen voor reuzen. Voor de jongeren. Voor de stilte. Voor werelden die bevroren begonnen en langzaam ontwaakten.
Kevin Trinh zei het tegen WordsSideKick.com:
“Er zouden jonge rotsachtige exoplaneten kunnen zijn… die gunstig zouden zijn voor een recente, door de opwarming aangedreven dynamo… De uitdaging is dat nog niemand… een… dynamo… heeft ontdekt.”
We hebben er nog geen gevonden.
Maar we kijken naar de verkeerde soort hitte. Misschien moeten we niet verwachten dat elke bewoonbare wereld in vuur geboren wordt. Sommigen zetten misschien gewoon de thermostaat hoger, één baan tegelijk.
