ganymedes

Nieuw onderzoek van NASA suggereert dat Jupiters maan Ganymedes ongeveer net zo is opgebouwd als een clubsandwich. De maan zou beschikken over laagjes ijs en oceanen die op elkaar zijn gestapeld.

Dat Ganymedes over een oceaan beschikt, vermoeden onderzoekers al langer. Maar eerder dachten ze dat die oceaan ingesloten zat tussen twee lagen ijs: eentje onder en eentje boven. Nieuw onderzoek trekt die conclusie nu in twijfel.

Verschillende soorten ijs
Om te begrijpen wat de onderzoekers precies ontdekt hebben, moeten we eerst even kijken naar wat er allemaal op Ganymedes te vinden is. Dat begint met verschillende vormen ijs. U ziet ze op de afbeelding hieronder. ‘Ice I’ is de minst dichte vorm van ijs en vergelijkbaar met een ijsklontje dat in uw limonade drijft. Als de druk toeneemt, neemt ook de dichtheid van de ijsmoleculen toe. Omdat de oceanen op Ganymedes tot wel 800 kilometer diep zijn, zouden zij meer druk ondervinden dan de aardse oceanen. De diepste en meest dichte vorm van ijs die waarschijnlijk op Ganymedes bestaat, wordt hier aangeduid als ‘Ice VI’.

Zout
Wat de onderzoekers nu in hun nieuwe modellen gedaan hebben, is dat ze zout hebben toegevoegd (ruimtesonde Galileo suggereert dat het water op de maan zout is). En dan verandert het beeld dat we van de opbouw van Ganymedes hadden, radicaal. De oceaan zit niet simpelweg ingesloten tussen twee laagjes ijs. Nee: de oceaan en het ijs ligt mogelijk in verschillende laagjes opgestapeld. Het lichtste ijs zit daarbij bovenop. En helemaal onderop – nu komt het – vinden we de zwaarste vloeistof. Met genoeg zout, zo stellen de onderzoekers, kan een vloeistof op Ganymedes zo’n grote dichtheid krijgen dat deze helemaal naar de bodem va de zee zakt, dus nog onder wat op het plaatje aangeduid wordt als ‘Ice VI’.

Afbeelding: NASA / JPL-Caltech.

Afbeelding: NASA / JPL-Caltech.

Leven
Het onderzoek lijkt de kans dat er leven is op Ganymedes te vergroten. Wetenschappers wijzen erop dat plekken waar water en gesteente met elkaar in contact komen, belangrijk zijn voor de ontwikkeling van leven. Voorafgaand aan dit onderzoek dacht men dat de rotsachtige zeebodem bedekt was met ijs – niet met een vloeibare stof – en dat is een probleem voor het ontstaan van leven. Het idee van de ‘clubsandwich’ gooit dat beeld overhoop: de eerste laag op de rotsachtige kern is zout water.

Bijzonder fenomeen

Wanneer Ganymedes er werkelijk zo uitziet als onderzoekers denken, kan er op de maan wel eens een bijzonder fenomeen plaatsvinden: het sneeuwt er van beneden naar boven. In de bovenste vloeibare laag drijft ijs naar boven. In dat geval ontstaan koude pluimen die leiden tot het ontstaan van ‘Ice III’. Wanneer dit ijs ontstaat, valt het zout eruit. Het zout zinkt naar beneden, terwijl het ijs – dat zonder zout lichter is – naar boven ‘sneeuwt’. Uiteindelijk zal dit ijs smelten en waarschijnlijk een sneeuwslijk-laag in de clubsandwich-structuur vormen.

Goede nieuws
“Dit is goed nieuws voor Ganymedes,” vindt onderzoeker Steve Vance. “De oceaan is zo groot en oefent zoveel druk uit dat gedacht werd dat op de bodem van de oceaan wel heel dicht ijs moest ontstaan. Maar toen wij zout aan onze modellen toevoegden, ontstonden er vloeistoffen met een dichtheid die groot genoeg was om ze naar de zeebodem te laten zinken.”

Stabiel
Onduidelijk is nog hoelang de clubsandwich in Ganymedes stand kan houden. “De structuur is in principe stabiel, maar verschillende factoren kunnen ervoor zorgen dat de maan die stabiele staat niet bereikt,” vertelt onderzoeker Christophe Sotin. Het is mogelijk dat de maan door verschillende fases gaat, waarbij deze de ene keer doet denken aan een clubsandwich en de andere keer een ‘gewoon’ broodje is met één oceaan tussen twee lagen ijs.

Ganymedes is één van de vijf manen in ons zonnestelsel die oceanen herbergen onder hun ijzige oppervlak. Naast Ganymedes hebben we het dan over Europa en Callisto (horende bij Jupiter) en Titan en Enceladus (horende bij Saturnus). In de jaren dertig van deze eeuw hoopt ESA een ruimtesonde naar de ijzige manen van Jupiter te sturen. Wellicht komen we dan ook meer te weten over de sandwich in Ganymedes.