Jupiters två månar Ganymedes och Callisto kan betraktas som tvillingar. De har en liknande sammansättning och storlek, men visuellt är de olika. Data från rymdskepparna Galileo och Voyager avslöjar också att de två månarnas interiörer är väldigt olika. Orsakerna till skillnaderna har gäckat forskare i 30 år, men en ny studie ger en förklaring. Under det sena tunga bombardementet klarade Callisto sig relativt oskadd, medan Ganymedes var ett misshandlat barn; så mycket att den senare månen smälte. 'Påverkan under denna period smälte Ganymedes så grundligt och djupt att värmen inte kunde avlägsnas snabbt', säger Dr. Amy Barr från Southwest Research Institute. 'All Ganymedes sten sjönk till mitten på samma sätt som alla chokladchips sjunker till botten av en smält kartong glass. Callisto fick färre stötar vid lägre hastigheter och undvek fullständig smältning.'
Barr och och Dr. Robin Canup skapade en modell som visar hur Jupiters starka gravitation fokuserade kometimpaktorer på Ganymedes och Callisto för 3,8 miljarder år sedan, under LHB-perioden. Varje slag mot Ganymedes eller Callistos blandade is- och stenyta skapar en pool av flytande vatten, vilket gör att stenen i smältbassängen kan sjunka till månens centrum.
Men Ganymedes är närmare Jupiter och drabbades därför av dubbelt så många isiga stötar som Callisto. Dessutom hade stötorganen som träffade Ganymedes en högre medelhastighet. Modellering av Barr och Canup visar att kärnbildning som påbörjades under det sena tunga bombardementet blir energiskt självförsörjande i Ganymedes men inte Callisto.
Inre densitetsstrukturer skapade av ett yttre solsystem sent kraftigt bombardemang mot Ganymede (översta raden) och Callisto (nedre raden). Kredit: SwRI
Se en film som visar effekten av ett sent kraftigt bombardemang av ett yttre solsystem på den inre strukturen hos Callisto (toppmodell i filmen) och Ganymedes (nederst).
'I likhet med jorden och Venus är Ganymedes och Callisto tvillingar, och att förstå hur de föddes likadana och växte upp till att vara så olika är av enormt intresse för planetforskare,' förklarar Barr. 'Vår studie visar att Ganymedes och Callisto registrerar fingeravtrycken från den tidiga utvecklingen av solsystemet, vilket är väldigt spännande och inte alls förväntat.'
'Ganymede-Callisto dikotomi' har varit ett klassiskt problem inom jämförande planetologi, ett studieområde som försöker förklara varför vissa solsystemobjekt med liknande bulkegenskaper har radikalt olika utseende. Studien av Barr och Canup kopplar också utvecklingen av Jupiters månar till omloppsmigrationen av de yttre planeterna och bombarderingshistorien för jordens måne.
Källa: SwRI