Forskare har upptäckt oregelbundna klumpar under den iskalla ytan av Jupiters största måne, Ganymede. Dessa oregelbundna massor kan vara klippformationer, som stöds av Ganymedes iskalla skal i miljarder år. Denna upptäckt kommer nästan ett år efter den orkestrerade nedgången av NASA: s Galileo-rymdskepp i Jupiters atmosfär och mer än sju år efter att uppgifterna samlades in.
Forskare vid NASA: s Jet Propulsion Laboratory, Pasadena, Kalifornien, och University of California, Los Angeles, rapporterar sina resultat i en artikel som kommer att visas i 13 augusti-utgåvan av tidskriften Science.
Resultaten har fått forskare att tänka om vad Ganymedes inre kan innehålla. De rapporterade utbuktningarna finns i det inre, och det finns inga synliga ytfunktioner förknippade med dem. Detta säger forskare att isen förmodligen är tillräckligt stark, åtminstone nära ytan, för att stödja dessa möjliga bergmassor från att sjunka ner till isens botten i miljarder år. Men denna avvikelse kan också orsakas av stenhögar på isens botten.
”Anomalierna kan vara stora koncentrationer av sten vid eller under isytan. De kan också befinna sig i ett lager av blandad is och sten under ytan med variationer i mängden sten, säger Dr. John Anderson, en forskare och tidningens huvudförfattare på JPL. ”Om det finns ett vatten med flytande vatten inuti Ganymedes yttre islager kan det vara variationer i dess djup med högar av sten vid havets botten. Det kan finnas topografiska variationer i en dold stenig yta som ligger bakom en djup yttre iskalig skal. Det finns många möjligheter, och vi måste göra fler studier. ”
Dr. Gerald Schubert, medförfattare vid UCLA, sa "Även om vi ännu inte har något definitivt om djupet vid denna tidpunkt, förväntade vi oss inte att Ganymedes isskal skulle vara tillräckligt starkt för att stödja dessa klumpiga masskoncentrationer. Därför förväntar vi oss att oegentligheterna skulle ligga nära ytan där isen är kallast och starkast, eller i botten av det tjocka isskalet som vilar på det underliggande berget. Det skulle verkligen vara en överraskning om dessa massor var djupa och mitt i isskalet. ”
Ganymede har tre huvudlager. En sfär av metalliskt järn i mitten (kärnan), ett sfäriskt skalskal (mantel) som omger kärnan och ett sfäriskt skal med mestadels is som omger bergskalet och kärnan. Isskalet på utsidan är mycket tjockt, kanske 800 kilometer (497 miles) tjockt. Ytan är toppen av isskalet. Även om det mestadels är is, kan isskalet innehålla en del stenblandad. Forskare tror att det måste finnas en hel del sten i isen nära ytan. Variationer i denna mängd berg kan vara källan till dessa möjliga bergformationer.
Forskare snubblat om resultaten genom att studera Doppler-mätningar av Ganymedes gravitationfält under Galileos andra flyby av månen 1996. Forskare mätte effekten av månens tyngdkraft på rymdskeppet när det flög förbi. De hittade oväntade variationer.
"Tro det eller inte, det tog oss så lång tid att räta ut anomalifrågan, främst för att vi analyserade alla 31 nära flybys för alla fyra Jupiters stora månar," sade Anderson. "I slutändan drog vi slutsatsen att det bara finns en flyby, den andra flybyen från Ganymedes, där massanomalier är tydliga."
Forskare har sett massakoncentrationsanomalier på en annan måne tidigare, Jorden, under de första månens omloppsuppdrag på 1960-talet. Månmassakoncentrationerna under Apollo-månmissionstiden berodde på lava i platta bassänger. Forskare kan dock inte dra några likheter mellan dessa masskoncentrationer och vad de ser på Ganymede.
"Det faktum att dessa massanomalier kan upptäckas med bara flybys är betydelsefulla för framtida uppdrag", säger Dr Torrence Johnson, tidigare Galileo-projektforskare. ”Med den här typen av information kan man göra detaljerade tyngd- och höjdkarta som gör att vi faktiskt kan kartlägga strukturer inom isskorpan eller på den steniga ytan. Att veta mer om det inre i Ganymede höjer vikten av att leta efter allvarliga anomalier kring Jupiters månar och ger oss något att leta efter. Detta kan vara något som NASA: s föreslagna Jupiter Icy Moons Orbiter Mission kan undersöka djupare. "
Uppsatsen författades av Dr. Robert A. Jacobson och Eunice L. Lau från JPL, med Dr. William B. Moore och Jennifer L. Palguta från UCLA. JPL är en avdelning vid California Institute of Technology i Pasadena. JPL designade och byggde Galileo-omloppsbana och körde uppdraget. För bilder och information om Galileo-uppdraget, besök http://galileo.jpl.nasa.gov.
