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JUPITERMONDE
Warum Ganymed und Kallisto so verschieden sind
von Stefan Deiters
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25. Januar 2010

Die beiden Jupitermonde Ganymed und Kallisto haben in etwa die gleiche Größe und bestehen aus einer sehr ähnlichen Mischung aus Eis und Gestein. Trotzdem unterscheidet sich sowohl ihre Oberfläche als auch ihr innerer Aufbau deutlich voneinander. Wissenschaftler des Southwest Research Institute glauben nun eine Erklärung für diese verblüffenden Unterschiede gefunden zu haben.

Jupiter

Die vier Galileischen Monde des Jupiter. Astronomen glauben jetzt die Unterschiede der Oberfläche und des inneren Aufbaus von Ganymed (ganz unten) und Kallisto (unten links) erklären zu können. Bild: NASA / JPL

Eigentlich könnten die beiden Jupitermond Ganymed und Kallisto so etwas wie Zwillinge sein: Sie haben ungefähr die gleiche Größe und bestehen auch in etwa aus der gleichen Mischung aus Eis und Gestein. Doch Daten und Bilder der Voyager-Sonden und der Jupitersonde Galileo haben gezeigt, dass sich offenbar nicht nur ihre Oberfläche deutlich voneinander unterscheidet, sondern auch ihr innerer Aufbau. Wissenschaftler des amerikanischen Southwest Research Institute (SWRI) führen diese Unterschiede auf ein verschieden stark ausgeprägtes Bombardement mit Kometen vor rund 3,8 Milliarden Jahren zurück. Sie berichten über ihre Untersuchungen in der aktuellen Ausgabe von Nature Geoscience.

Dr. Amy C. Barr und Dr. Robin M. Canup von der Abteilung für planetare Wissenschaften des SWRI haben ein Modell entwickelt, durch das sich ein Aufschmelzen der Monde durch Einschläge von Kometen und die Bildung von Gesteinskernen der beiden Monde verfolgen lässt. Danach trennten sich die Entwicklungspfade von Ganymed und Kallisto vor rund 3,8 Milliarden Jahren - während einer Phase zahlreicher Einschläge von Asteroiden und Kometen im Sonnensystem, die man als "Großes Bombardement" oder Late Heavy Bombardement bezeichnet.

"Einschläge in dieser Zeit haben Ganymed bis tief ins Innere zum Schmelzen gebracht, so dass die Wärme nicht mehr schnell verschwinden konnte", erläutert Barr. "Das gesamte Gestein von Ganymed sank ins Zentrum. Kallisto wurde von weniger Brocken getroffen, die zudem eine niedrigere Geschwindigkeit hatten und ist daher nicht komplett geschmolzen." Das Modell von Canup und Barr berücksichtigt, dass durch Jupiters starke Anziehungskraft Kometen praktisch auf Ganymed und Kallisto fokussiert wurden. Da Ganymed näher an Jupiter liegt, bekam dieser Mond fast doppelt so viele Einschläge ab wie Kallisto.

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Die Untersuchung wirft ein neues Licht auf die Entstehung der zunächst verblüffenden Unterschiede zwischen den beiden Monden, die einmal mit sehr ähnlichen Ausgangsbedingungen ihre Entwicklung begonnen haben - ein Phänomen, das man auch an anderen Orten des Sonnensystems findet. Die Studie stellt nun eine Verbindung zwischen der Entwicklung der Jupitermonde, der Migration der Gasriesen ins äußere Sonnensystem und auch der Einschlagsgeschichte von Brocken auf der Erde her.

"Genau wie die Erde und die Venus sind auch Ganymed und Kallisto Zwillinge. Wenn wir verstehen, wie sie entstanden sind und warum sie sich so unterschiedlich entwickelt haben, ist das für Planetenwissenschaftler von großem Interesse", erläutert Barr. "Unsere Untersuchung zeigt, dass durch Ganymed und Kallisto praktisch die frühe Entwicklungsgeschichte des Sonnensystems aufgezeichnet wurde. Das ist außerordentlich spannend und wir hatten das nicht erwartet."

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siehe auch
Jupitermond Kallisto: Ozean als Stoßdämpfer - 30. November 2001
Jupitermond Kallisto: Welt aus Eis und Staub - 23. August 2001
Galileo: Letzter Besuch bei Kallisto - 23. Mai 2001
Ganymed: Eine feuchte Vergangenheit? - 2. März 2001
Jupitermond Ganymed: Hat auch er einen verborgenen Ozean? - 18. Dezember 2000
Links im WWW
Southwest Research Institute
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