Badania wykazały, że uderzenie gigantycznej asteroidy przesunęło oś największego księżyca Układu Słonecznego

Około 4 miliardy lat temu asteroida uderzyła w księżyc Jowisza Ganimedes. Teraz badacz z Uniwersytetu w Kobe zdał sobie sprawę, że w wyniku uderzenia oś największego księżyca Układu Słonecznego przesunęła się, co potwierdziło, że asteroida była około 20 razy większa od tej, która zakończyła erę dinozaurów na Ziemi i spowodowała największych uderzeń z wyraźnymi śladami w Układzie Słonecznym.

Ganimedes to największy księżyc Układu Słonecznego, większy nawet od planety Merkury, a także jest interesujący ze względu na oceany ciekłej wody pod jego lodową powierzchnią. Podobnie jak księżyc Ziemi, jest on zablokowany pływowo, co oznacza, że ​​zawsze pokazuje tę samą stronę planety, którą orbituje, a zatem ma również stronę niewidoczną. Na dużej części powierzchni Księżyca znajdują się bruzdy tworzące koncentryczne okręgi wokół jednego konkretnego miejsca, co doprowadziło badaczy w latach 80. XX wieku do wniosku, że powstały one w wyniku dużego uderzenia.

„Księżyce Jowisza, Io, Europa, Ganimedes i Kallisto, mają interesujące cechy indywidualne, ale moją uwagę przykuły bruzdy na Ganimedesie” – mówi planetolog Hirata Naoyuki z Uniwersytetu w Kobe. „Wiemy, że ten obiekt powstał w wyniku uderzenia asteroidy około 4 miliardów lat temu, ale nie byliśmy pewni, jak duże było to uderzenie i jaki wpływ miało na Księżyc”.

Dane z odległego obiektu są skąpe, co bardzo utrudnia badania, dlatego Hirata jako pierwszy zdał sobie sprawę, że rzekome miejsce uderzenia przypada niemal dokładnie na południk najbardziej oddalony od Jowisza. Czerpiąc z podobieństw do uderzenia w Plutona, które spowodowało przesunięcie osi obrotu planety karłowatej, oraz tego, czego dowiedzieliśmy się dzięki sondzie kosmicznej New Horizons, wynika, że ​​Ganimedes również przeszedł taką reorientację. Hirata jest specjalistą w symulowaniu zdarzeń uderzeniowych na księżycach i asteroidach, więc ta świadomość pozwoliła mu obliczyć, jakiego rodzaju uderzenie mogło spowodować tę zmianę orientacji.

W dzienniku Raporty naukowebadacz z Uniwersytetu w Kobe opublikował obecnie, że asteroida miała prawdopodobnie średnicę około 300 kilometrów, czyli około 20 razy większą od tej, która uderzyła w Ziemię 65 milionów lat temu i zakończyła erę dinozaurów oraz utworzyła przejściowy krater pomiędzy Średnica 1400 i 1600 kilometrów. (Kratery przejściowe, szeroko stosowane w symulacjach laboratoryjnych i obliczeniowych, to wgłębienia powstałe bezpośrednio po wykopaniu krateru i zanim materiał opadnie w kraterze i wokół niego.)

Według jego symulacji jedynie wpływ tej wielkości zwiększa prawdopodobieństwo, że zmiana w rozkładzie masy może spowodować przesunięcie osi obrotu Księżyca do obecnego położenia. Wynik ten obowiązuje niezależnie od tego, gdzie na powierzchni nastąpiło uderzenie.

„Chcę zrozumieć pochodzenie i ewolucję Ganimedesa i innych księżyców Jowisza. Gigantyczne uderzenie musiało mieć znaczący wpływ na wczesną ewolucję Ganimedesa, ale termiczne i strukturalne skutki uderzenia we wnętrze Ganimedesa nie zostały jeszcze zbadane w ogóle zbadane, uważam, że w następnej kolejności można przeprowadzić dalsze badania wykorzystujące wewnętrzną ewolucję lodowych księżyców” – wyjaśnia Hirata.

Interesujący ze względu na znajdujące się pod powierzchnią oceany Ganimedes jest ostatecznym celem sondy kosmicznej JUICE należącej do ESA. Jeśli wszystko pójdzie dobrze, sonda wejdzie na orbitę wokół Księżyca w 2034 roku i będzie prowadzić obserwacje przez sześć miesięcy, przesyłając mnóstwo danych, które pomogą odpowiedzieć na pytania Hiraty.