Ganymedes – vattenjätten kring gasjätten

vatten_planet
Allt vatten på Jorden ryms i den lilla blå pärlan till vänster.

Vi hör ofta att vi bor på en oceanplanet. Så är också fallet ifall man bara ser till ytan. Mer än två tredjedelar av vår planet är täckt av vatten och sjöar. Men lagret är tunnt. Mycket tunnt. Redan Jupiters måne ”Europa” beräknas ha betydligt mer vatten än den mängd som finns på Jorden.

Nu, i väntan på JUICE, kan vi med fog anta att Ganymedes är god för betydligt mer vatten än vi har på vår planet. Kanske så mycket som sex gånger Jordens vattenmängd. Ganymedes är den största månen kring solsystemets största planet, Jupiter. Den är något större än planeten Merkurius men mindre än hälften så massiv. Det är tydligt att månen med den förhållandevis låga densiteten, knappt 2g/cm³, är uppbyggd av något som är lättare än sten och järn.

GanymedesInterriorsv
En hypotes utgår ifrån att vatten och is ligger i lager, som vore den byggd med ”sandwich”-teknik. Jupiter, med dess månar, ligger för långt ut från Solen för att dess energi skulle kunna smälta is. Däremot är den kraftiga ”tidvattenkraften” eller ”töjkraften” så pass kraftig, på grund av Jupiters gravitation och resonansen visavi Europas och Ios omloppsbanor, att den gott och väl kunde stå för den energi som krävs för att hålla vatten flytande under Genymedes skal av is. Originalbild: NASA/JPL Caltech

Vatten har, som bekant, en densitet kring 1g/cm³. Något lättare om det är i fast form (is) och något tyngre om det är fråga om saltvatten. Därav vet man att Ganymedes också är uppbyggd av tyngre material. Att kärnan skulle innehålla både flytande och fast järn kan vara förklaringen till att Ganymedes som enda måne i solsystemet har ett eget magnetfält – även om Ganymedes’ magnetosfär ligger inom Jupiters.

15-033i1-JupiterMoon-Ganymede-Aurora-20150312
Konstnärs illustration av norrsken/nordlys på Ganymedes, baserat på data från Hubble-teleskopet. Man har också iakttagit norrsken/nordlys på Jupiter. När Jupiters magnetfält ändras ändras också Ganymedes’ i ett böljande mönster. Bild: Hubble ST / NASA/ESA

Ett eget magnetfält är inte nog för att en himlakropp ska kunna uppvisa norrsken / nordlys likt det vi har på Jorden. Det krävs också någon form av atmosfär vars atomer  kan exiteras av partiklarna i solvinden. Betyder det att Ganymedes omges av en atmosfär? Svar: Ja. Har vi en yta av vatten-is som utsätts för uv-strålning kommer en del av vattenmolekylerna att upplösas i sina beståndsdelar väte och syre. Vätet försvinner ut i rymden, på samma sätt det gör hos oss, men syret hålls kvar och bildar Ganymedes’ atmosfär. Det är ändå fråga om en mycket tunn atmosfär. Trycket beräknas vara kring en mikroPascal. Jämför det med vårt normala lufttryck vid havsytan på drygt tusen hektoPascal eller drygt hundra kiloPascal. Men – Det är syre.

Förresten – Varför hålls inte vätet kvar vare sig på Jorden eller Ganymedes?

Varför är då Ganymedes så intressant att ESA’s sond ”JUICE” kommer att spendera nio månader i omloppsbana kring Ganymedes. De fyra sista av dessa på en höjd kring 500 km över månens yta, vilket är jämförbart med den internationella rymdstationens, ISS’, höjd kring 400 km över Jordens yta. Bland instrumenten på Juice finns radarinstument vars uppgift är att kartlägga det som finns under månens isiga yta.

Ganymedes
Ganymedes yta är varierande. Ljusa partier med linjemönster avlöser mörka kratertäckta områden. Bilden är tagen av NASA’s rymdsond Galileo – Ett passande namn på en sond som undersöker den måne Galileo Galilei upptäckte 7e januari 1610.

De mörka områdena på Ganymedes’ yta är äldre och är täckta av damm som troligtvis också består av organiskt material. Sätt det i kombination med vatten under ytan. Det låter som ett ställe värt att söka efter mikrobiologiska grundstenar till liv på. Liv – så som vi känner det.

Här har vi dessutom ett magnetfält som sköld. Har det någon betydelse för eventuellt liv om det finns under kilometertjock is?

 

Månen och andra månar
Vår måne, Månen, och Jupiters måne Io
Månen -ett möjligheternas klot


JanJan är lärare i matematik, fysik och vetenskapliga tillvalsämnen på Sursik skola i Pedersöre, Finland, samt resursperson på skolresurs.fi. Att ta in världsrymden i klassrummet ger ofta, åtminstone, ett delsvar på frågan ”Varför?”, en fråga som hörs rätt ofta i samband med matematikundervisningen. Att dryfta stora frågor ger nyfikenheten näring, vilket i sin tur är en av nyckelingredienserna till framgång.

Kommentera

Fyll i dina uppgifter nedan eller klicka på en ikon för att logga in:

WordPress.com Logo

Du kommenterar med ditt WordPress.com-konto. Logga ut / Ändra )

Twitter-bild

Du kommenterar med ditt Twitter-konto. Logga ut / Ändra )

Facebook-foto

Du kommenterar med ditt Facebook-konto. Logga ut / Ändra )

Google+ photo

Du kommenterar med ditt Google+-konto. Logga ut / Ändra )

Ansluter till %s