Ganymedes.

Ganymedes is de grootste maan van Jupiter en tevens de grootste maan van het hele zonnestelsel. Ze is groter dan de planeet Mercurius, maar heeft slechts half zoveel massa als die planeet.

Ganymedes werd ontdekt door Galileo Galilei op 7 januari 1610. De ontdekking, samen met drie andere Joviaanse manen, was de eerste keer dat een maan werd ontdekt in een baan om een andere planeet dan de aarde. De ontdekking van de vier Galileïsche satellieten leidde uiteindelijk tot het inzicht dat planeten in ons zonnestelsel om de zon draaien, in plaats van dat ons zonnestelsel rond de aarde draait.

De maan Ganymedes.

Simon Marius deed waarschijnlijk een onafhankelijke ontdekking van de manen rond dezelfde tijd als Galileo, en misschien heeft hij ze tot een maand eerder onbewust waargenomen, maar Galileo was de eerste die zijn ontdekking publiceerde.

De grootste maan in ons zonnestelsel is Ganymedes (Jupiter). Wist je dat Ganymedes groter is dan de kleinste planeet Mercurius? Ganymedes heeft een diameter van 5.262 kilometer. Mercurius is iets kleiner met een diameter van 4.880 kilometer.

Grootte en afstand.

Ganymedes is de grootste en meest massieve maan in het zonnestelsel. De diameter van 5.268 km is 0,41 keer die van de aarde, 0,77 keer die van Mars, 1,02 keer die van Titan van Saturnus (de op een na grootste maan van het zonnestelsel), 1,08 keer die van Mercurius, 1,09 keer die van Callisto, 1,45 keer die van Io en 1,51 keer die van de maan. Zijn massa is 10% groter dan die van Titan, 38% groter dan die van Callisto, 66% groter dan die van Io en 2,02 keer die van de maan.

Baan en rotatie.

Ganymedes draait om Jupiter op een afstand van 1070400 km, de derde van de Galileïsche satellieten, en voltooit elke zeven dagen en drie uur een omwenteling. Zoals de meeste bekende manen, is Ganymedes getijde vergrendeld, met één kant altijd naar de planeet gericht, vandaar dat de dag zeven dagen en drie uur is. Zijn baan is zeer licht excentriek en neigt naar de Joviaanse evenaar, waarbij de excentriciteit en helling quasi-periodiek veranderen als gevolg van zonne- en planetaire zwaartekrachtverstoringen op een tijdschaal van eeuwen. De veranderingsbereiken zijn respectievelijk 0,0009-0,0022 en 0,05-0,32 °. Deze orbitale variaties zorgen ervoor dat de axiale kanteling (de hoek tussen rotatie- en orbitale assen) varieert tussen 0 en 0,33°.[10]

Ganymedes neemt deel aan orbitale resonanties met Europa en Io: voor elke baan van Ganymedes draait Europa twee keer en Io vier keer.

De baan van de maan Deimos om mars.
Samenstelling Ganymedes.

Structuur.

De gemiddelde dichtheid van Ganymedes, 1.936 g/cm3, suggereert een samenstelling van ongeveer gelijke delen rotsachtig materiaal en voornamelijk waterijs. Een deel van het water is vloeibaar en vormt een ondergrondse oceaan. De massafractie van ijs ligt tussen 46 en 50%, wat iets lager is dan in Callisto. Sommige extra vluchtige ijssoorten zoals ammoniak kunnen ook aanwezig zijn. De exacte samenstelling van het gesteente van Ganymedes is niet bekend, maar ligt waarschijnlijk dicht bij de samenstelling van gewone chondrieten van het L/LL-type, die worden gekenmerkt door minder totaal ijzer, minder metallisch ijzer en meer ijzeroxide dan H-chondrieten. De gewichtsverhouding van ijzer tot silicium varieert tussen 1,05 en 1,27 in Ganymedes, terwijl de zonneverhouding ongeveer 1,8 is.

De baan van de maan Deimos om mars.
Overzicht van de kern van Ganymedes.

Kern.

Het bestaan van een vloeibare, ijzer-nikkel-rijke kern biedt een natuurlijke verklaring voor het intrinsieke magnetische veld van Ganymedes gedetecteerd door Galileo-ruimtevaartuigen. De convectie in het vloeibare ijzer, dat een hoge elektrische geleidbaarheid heeft, is het meest redelijke model voor het genereren van magnetische velden. De dichtheid van de kern is 5,5-6 g/cm3 en de silicaatmantel is 3,4-3,6 g/cm3. De straal van deze kern kan oplopen tot 500 km. De temperatuur in de kern van Ganymedes is waarschijnlijk 1500-1700 K en een druk tot 10 GPa (99.000 atm).

Er wordt gespeculeerd over de mogelijke leven in de oceaan van Ganymedes.

Oppervlakte.

In de jaren zeventig vermoedden NASA-wetenschappers voor het eerst dat Ganymedes een dikke oceaan heeft tussen twee ijslagen, één aan de oppervlakte en één onder een vloeibare oceaan en bovenop de rotsachtige mantel. In de jaren negentig vloog NASA's Galileo-missie langs Ganymedes en vond aanwijzingen van zo'n ondergrondse oceaan. Een analyse gepubliceerd in 2014, rekening houdend met de realistische thermodynamica voor water en effecten van zout, suggereert dat Ganymedes een stapel van verschillende oceaanlagen zou kunnen hebben, gescheiden door verschillende fasen van ijs, met de laagste vloeistoflaag naast de rotsachtige mantel. Contact tussen water en gesteente kan een belangrijke factor zijn bij het ontstaan ​​van leven.De analyse merkt ook op dat de betrokken extreme diepten (~ 800 km tot de rotsachtige "zeebodem") betekenen dat de temperatuur op de bodem van een convectieve (adiabatische) oceaan tot 40 K hoger kan zijn dan die op het ijs-watergrensvlak.
In maart 2015 meldden wetenschappers dat metingen met de Hubble-ruimtetelescoop van hoe de aurorae bewoog, bevestigden dat Ganymedes een ondergrondse oceaan heeft. Een grote zoutwateroceaan beïnvloedt het magnetische veld van Ganymedes, en dus ook de aurora. Het bewijs suggereert dat de oceanen van Ganymedes misschien wel de grootste in het hele zonnestelsel zijn.

De baan van de maan Deimos om mars.
NASA, close-up van de Nipper Sulcus-regio van de maan Ganymedes zoals gemaakt door Voyager 2.

Atmosfeer.

Ondanks de gegevens van de Voyager werd in 1995 door de Hubble Space Telescope (HST) bewijs gevonden voor een zwakke zuurstofatmosfeer (exosfeer) op Ganymedes, die sterk lijkt op die op Europa. HST observeerde feitelijk luchtgloed van atomaire zuurstof in het verre ultraviolet bij de golflengten 130,4 nm en 135,6 nm. Een dergelijke luchtgloed wordt opgewekt wanneer moleculaire zuurstof wordt gedissocieerd door elektroneninslagen, wat het bewijs is van een significante neutrale atmosfeer die voornamelijk bestaat uit O2-moleculen. De oppervlaktegetaldichtheid ligt waarschijnlijk in het bereik (1,2-7) × 108 cm−3, wat overeenkomt met de oppervlaktedruk van 0,2-1,2 µPa. Deze waarden komen overeen met de bovengrens van de Voyager die in 1981 werd vastgesteld. De zuurstof is geen bewijs van leven; het wordt verondersteld te worden geproduceerd wanneer waterijs op het oppervlak van Ganymedes door straling wordt gesplitst in waterstof en zuurstof, waarbij de waterstof dan sneller verloren gaat vanwege de lage atoommassa. De luchtgloed die boven Ganymedes wordt waargenomen, is niet ruimtelijk homogeen zoals die boven Europa. HST observeerde twee heldere vlekken op het noordelijk en zuidelijk halfrond, nabij ± 50° breedtegraad, wat precies de grens is tussen de open en gesloten veldlijnen van de Ganymedian-magnetosfeer. De heldere vlekken zijn waarschijnlijk polaire aurora's, veroorzaakt door plasmaprecipitatie langs de open veldlijnen.

Magnetosfeer.

Tijdens de eerste passage van de Galileo-ruimtesonde werd ontdekt dat Ganymedes zijn eigen magnetisch veld heeft binnen in dat van Jupiter. Het magnetisch veld wordt hoogstwaarschijnlijk op dezelfde manier opgewekt als dat van de Aarde, waarbij elektrisch geleidend materiaal in het inwendige van deze maan ronddraait. Men denkt dat dit geleidend materiaal een laag water kan zijn met een hoge zoutgraad, of anders afkomstig is van de metalen kern van Ganymedes.

Ganymedes.
Baankarakteristieken.
Natuurkundige kenmerken.
Atmosferische gegevens.