Ver over het zonnestelsel, van waaruit de aarde slechts als een lichtblauwe stip verschijnt, NASA's Galileo-ruimtevaartuig bracht acht jaar door in een baan om Jupiter. Gedurende die tijd, het stevige ruimtevaartuig - iets groter dan een volwassen giraf - stuurde een golf van ontdekkingen terug op de manen van de gasreus, inclusief de waarneming van een magnetische omgeving rond Ganymedes die verschilde van Jupiters eigen magnetische veld. De missie eindigde in 2003, maar nieuw opgewekte gegevens van Galileo's eerste vlucht langs Ganymedes leveren nieuwe inzichten op over de omgeving van de maan - die anders is dan alle andere in het zonnestelsel.

"We komen nu meer dan 20 jaar later terug om enkele van de gegevens die nooit zijn gepubliceerd opnieuw te bekijken en het verhaal af te ronden, " zei Glyn Collinson, hoofdauteur van een recent artikel over de magnetosfeer van Ganymedes in het Goddard Space Flight Center van NASA in Greenbelt, Maryland. 'We ontdekten dat er een heel stuk is waar niemand iets van wist.'

De nieuwe resultaten toonden een stormachtig tafereel:deeltjes werden van het ijzige oppervlak van de maan gestraald als gevolg van inkomende plasmaregen, en sterke plasmastromen tussen Jupiter en Ganymedes geduwd als gevolg van een explosieve magnetische gebeurtenis die plaatsvond tussen de magnetische omgevingen van de twee lichamen. Wetenschappers denken dat deze waarnemingen de sleutel kunnen zijn tot het ontrafelen van de geheimen van de maan, zoals waarom de aurora's van Ganymedes zo helder zijn.

1996, kort na aankomst bij Jupiter, Galileo deed een verrassende ontdekking:Ganymedes had zijn eigen magnetisch veld. Terwijl de meeste planeten in ons zonnestelsel, inclusief aarde, hebben magnetische omgevingen - bekend als magnetosferen - niemand verwachtte dat een maan er een zou hebben.

Tussen 1996 en 2000, Galileo maakte zes gerichte flyby's van Ganymedes, met meerdere instrumenten die gegevens verzamelen over de magnetosfeer van de maan. Deze omvatten het plasmasubsysteem van het ruimtevaartuig, of PLS, die de dichtheid heeft gemeten, temperatuur en richting van het plasma - opgewonden, elektrisch geladen gas - dat door de omgeving rond Galileo stroomt. nieuwe resultaten, onlangs gepubliceerd in het tijdschrift Geofysische onderzoeksbrieven , onthullen interessante details over de unieke structuur van de magnetosfeer.

We weten dat de magnetosfeer van de aarde - naast het helpen werken van kompassen en het veroorzaken van aurora's - de sleutel is tot het in stand houden van het leven op onze planeet, omdat het onze planeet helpt beschermen tegen straling uit de ruimte. Sommige wetenschappers denken dat de magnetosfeer van de aarde ook essentieel was voor de initiële ontwikkeling van leven, omdat deze schadelijke straling onze atmosfeer kan aantasten. Het bestuderen van magnetosferen in het hele zonnestelsel helpt wetenschappers niet alleen om meer te weten te komen over de fysieke processen die deze magnetische omgeving rond de aarde beïnvloeden, het helpt ons de atmosferen rond andere potentieel bewoonbare werelden te begrijpen, zowel in ons eigen zonnestelsel als daarbuiten.

De magnetosfeer van Ganymedes biedt de kans om een ​​unieke magnetische omgeving binnen de veel grotere magnetosfeer van Jupiter te verkennen. daar genesteld, het is beschermd tegen de zonnewind, waardoor zijn vorm verschilt van andere magnetosferen in het zonnestelsel. Typisch, magnetosferen worden gevormd door de druk van supersonische zonnewinddeeltjes die langs hen stromen. Maar bij Ganymedes, het relatief langzamer bewegende plasma rond Jupiter beeldhouwt de magnetosfeer van de maan in een lange hoornachtige vorm die zich voor de maan uitstrekt in de richting van zijn baan.

Vliegend langs Ganymedes, Galileo werd voortdurend geteisterd door hoogenergetische deeltjes - een storm die de maan ook kent. Plasmadeeltjes versneld door de Jupitermagnetosfeer, voortdurend regenen op de palen van Ganymedes, waar het magnetische veld ze naar het oppervlak leidt. De nieuwe analyse van Galileo PLS-gegevens toonde aan dat plasma van het ijzige oppervlak van de maan werd gestraald als gevolg van de inkomende plasmaregen.

"Er vliegen deze deeltjes uit de poolgebieden, en ze kunnen ons iets vertellen over de atmosfeer van Ganymedes, die erg dun is, " zei Bill Paterson, een co-auteur van de studie bij NASA Goddard, die tijdens de missie in het Galileo PLS-team heeft gediend. "Het kan ons ook vertellen hoe de aurora's van Ganymedes ontstaan."

Ganymedes heeft aurora's, of noorder- en zuiderlicht, net zoals de aarde dat doet. Echter, in tegenstelling tot onze planeet, de deeltjes die de aurora's van Ganymedes veroorzaken, komen uit het plasma rond Jupiter, niet de zonnewind. Bij het analyseren van de gegevens, de wetenschappers merkten dat tijdens zijn eerste Ganymedes-flyby, Galileo stak toevallig recht over de poollichtgebieden van Ganymedes, zoals blijkt uit de ionen die het zag regenen op het oppervlak van de poolkap van de maan. Door de locatie waar de vallende ionen werden waargenomen te vergelijken met gegevens van Hubble, de wetenschappers waren in staat om de precieze locatie van de poollichtzone vast te stellen, die hen zal helpen mysteries op te lossen, zoals wat de aurora's veroorzaakt.

Terwijl het rond Jupiter vaarde, Galileo vloog toevallig ook dwars door een explosief evenement veroorzaakt door het in de war raken en breken van magnetische veldlijnen. Deze gebeurtenis, magnetische herverbinding genoemd, komt voor in magnetosferen in ons zonnestelsel. Voor de eerste keer, Galileo observeerde sterke plasmastromen tussen Jupiter en Ganymedes als gevolg van een magnetische herverbindingsgebeurtenis die plaatsvond tussen de twee magnetosferen. Men denkt dat deze plasmapomp verantwoordelijk is voor het ongewoon helder maken van de aurora's van Ganymedes.

Toekomstige studie van de PLS-gegevens van die ontmoeting kan nog nieuwe inzichten opleveren met betrekking tot ondergrondse oceanen waarvan eerder werd vastgesteld dat ze binnen de maan bestonden met behulp van gegevens van zowel Galileo als de Hubble-ruimtetelescoop.