Ganymed (Mond)

Ganymed
Jupitermond Ganymed, aufgenommen von der Raumsonde Juno im Juni 2021
Jupitermond Ganymed, aufgenommen von der Raumsonde Juno am 7. Juni 2021
Vorläufige oder systematische BezeichnungJupiter III
ZentralkörperJupiter
Eigenschaften des Orbits[1]
Große Halbachse1.070.400 km
Exzentrizität0,001
Periapsis1.069.300 km
Apoapsis1.071.500 km
Bahnneigung
zum Äquator des Zentralkörpers
0,18°
Umlaufzeit7,155 d
Mittlere Orbitalgeschwindigkeit10,88 km/s
Physikalische Eigenschaften[1]
Albedo0,44
Scheinbare Helligkeit4,6[2] mag
Mittlerer Durchmesser5262,4 km
Masse1,4819 × 1023 kg
Oberfläche86.999.666[3] km2
Mittlere Dichte1,940 g/cm3
Siderische Rotationsynchron[4]
Fallbeschleunigung an der Oberfläche1,43 m/s2
Fluchtgeschwindigkeit2740 m/s
Oberflächentemperatur90 – 110 – 160[4][5] K
Entdeckung
Entdecker

Galileo Galilei

Datum der Entdeckung7. Januar 1610
AnmerkungenEinfach gebundene Rotation
Größenvergleich Ganymed, Erdmond und Erde
Größenvergleich zwischen Ganymed (unten links), Erdmond (oben links) und Erde (maßstabsgerechte Fotomontage)

Ganymed (auch Jupiter III) ist der dritte und größte der vier Galileischen Monde des Gasplaneten Jupiter. Er ist mit einem Durchmesser von 5262 km der größte Mond des Sonnensystems und hat – ebenso wie der zweitgrößte (Saturnmond Titan) – einen etwas größeren Durchmesser als der (allerdings massereichere) Planet Merkur.

Ganymed gehört zum Typ der Eismonde und besitzt einen Kern aus Eisen. Er verfügt über eine sehr dünne Atmosphäre und ist der einzige Trabant mit einem ausgeprägten Magnetfeld.

Entdeckung und Benennung

Ganymed wurde im Jahre 1610 von dem italienischen Gelehrten Galileo Galilei mit Hilfe eines relativ einfachen Fernrohrs entdeckt. Weil er alle vier großen Monde (Io, Europa, Ganymed und Kallisto) entdeckt hat, werden diese daher auch als die Galileischen Monde bezeichnet.

Benannt wurde der Mond nach dem Jüngling Ganymed, einem Mundschenk der Götter und Geliebten des Zeus aus der griechischen Mythologie. Er ist der einzige Jupitermond, der nach einer männlichen Figur benannt ist. Obwohl der Name Ganymed bereits kurz nach seiner Entdeckung von Simon Marius vorgeschlagen worden war, konnte er sich über lange Zeit nicht durchsetzen. Erst in der Mitte des 20. Jahrhunderts kam er wieder in Gebrauch. Vorher wurden die Galileischen Monde üblicherweise mit römischen Ziffern bezeichnet und Ganymed war Jupiter III.

Ganymed ist kein offizielles oder allgemein verwendetes astronomisches Symbol zugeordnet (wie auch sonst keinem Trabanten im Sonnensystem außer dem Erdmond).

Umlaufbahn und Rotation

Resonante Umlaufperioden der drei inneren Galileischen Monde

Ganymed umkreist Jupiter in einem mittleren Abstand von 1.070.400 km in 7 Tagen, 3 Stunden und 42,6 Minuten. Er befindet sich damit in Resonanz mit seinen beiden inneren Nachbarn Europa (1:2) und Io (1:4), ein Effekt, der zu den verhältnismäßig großen Exzentrizitäten der Bahnen dieser Monde beiträgt. Er hat große Bedeutung für die Gezeitenreibung im Inneren dieser Monde und ist damit eine Erklärung für den Vulkanismus auf Io. Ganymeds Bahn hat eine Exzentrizität von 0,0015 und ist nur 0,21° gegenüber Jupiters Äquatorebene geneigt.

Ganymed rotiert in 7 Tagen, 3 Stunden und 42,6 Minuten um die eigene Achse und weist damit, wie der Erdmond und die übrigen inneren Jupitermonde, eine gebundene Rotation auf. Wegen seiner im Vergleich zum Erdmond geringen Bahnexzentrizität und der sehr kleinen Achsneigung sind Librationseffekte gering. Die maximale Libration der Länge, die proportional zur Exzentrizität ist, beträgt nur etwa 10 (beim Erdmond etwa 7°). Die durch diese Taumelbewegung bewirkten Gezeiteneffekte, die bei Io als Hauptursache für den starken Vulkanismus gelten, sind daher (auch wegen des wesentlich größeren Abstandes) viel geringer.

Physikalische Eigenschaften

Ganymed hat einen mittleren Durchmesser von 5262 km und ist damit der größte Mond im Sonnensystem. Er ist etwas größer als der Saturnmond Titan (5150 km) und sogar größer als der Planet Merkur (4878 km), wobei er allerdings mit seiner geringen Dichte von 1,94 g/cm3 nur 45 % von Merkurs Masse aufweist.

Ganymed erscheint mit einer scheinbaren Helligkeit von bis zu 4,6 mag zu Oppositionszeiten so hell, dass er freiäugig sichtbar wäre, wenn er nicht vom nahen Jupiter überstrahlt würde.

Oberfläche

Helle und dunkle Regionen auf Ganymeds Oberfläche. Am unteren Bildrand ist ein relativ frischer Impaktkrater sichtbar, bei dem helles Material aus dem Untergrund strahlenförmig ausgeschleudert wurde.

Ganymeds Oberfläche, die aus Hunderte Kilometer dickem Wassereis besteht, kann in zwei unterschiedliche Gebiete unterteilt werden: eine geologisch sehr alte, dunkle Region mit einer großen Anzahl an Einschlagkratern und eine etwas jüngere, hellere Region mit geringerer Kraterdichte, aber mit ausgeprägten Gräben und Verwerfungen. Die beiden Regionen sind auf tektonische Aktivitäten zurückzuführen.

Ganymeds Oberfläche besteht aus zwei kontinentalen Platten, die sich unabhängig voneinander bewegen, wobei an ihren Randzonen flache Gebirgszüge aufgeworfen werden können. Darüber hinaus sind Gebiete sichtbar, durch die sogenannte wässrige Lava geflossen sein könnte, deren Ursprung auf vergangenen Kryovulkanismus zurückzuführen ist.[6][7] Hinsichtlich der Tektonik ähnelt Ganymed dem Planeten Erde, obwohl die Aktivitäten auf Ganymed zum Erliegen gekommen sind. Die dunklen Regionen ähneln der Oberfläche von Kallisto; ein ähnliches System von Gräben und Verwerfungen existiert auf dem Saturnmond Enceladus und den Uranusmonden Miranda und Ariel.

Beide Regionen weisen viele Einschlagskrater auf; ihre Anzahl und Verteilung ergeben für Ganymeds Oberfläche ein Alter von 3 bis 3,5 Milliarden Jahren, vergleichbar dem Erdmond. Dabei überlagern die Krater die Gräben oder werden von diesen durchbrochen, was darauf schließen lässt, dass die Gräben ebenfalls geologisch alt sind. Daneben gibt es auch Einschläge jüngeren Datums, bei denen Material aus dem Untergrund in Form von Strahlensystemen ausgeworfen wurde. Anders als auf dem Erdmond oder dem Merkur sind die meisten Krater relativ flach und weisen keine Ringwälle oder Zentralberge auf. Offensichtlich hat die Eiskruste über geologische Zeiträume nachgegeben und diese Strukturen eingeebnet. Sehr alte Krater sind nur noch als dunkle Reliefs zu erkennen. Der mit Abstand größte benannte Krater namens Epigeus hat einen Durchmesser von 343 km und befindet sich auf dem Zentralmeridian der von Jupiter abgewandten Hemisphäre, zwischen den dunklen Regionen Galileo Regio und Marius Regio.[8]

Die größte zusammenhängende Struktur auf Ganymed ist die dunkle Ebene Galileo Regio. Sie bedeckt mit 3.200 km Durchmesser ein Drittel der jupiterabgewandten Hemisphäre und kann bisweilen von der Erde in Großteleskopen gesehen werden. Die Ebene ist äußerst kraterreich und von hellen Streifen durchzogen; wahrscheinlich stellt sie die älteste Oberfläche des Mondes dar. Weiter sind auf Ganymed ausgedehnte konzentrische Erhebungen sichtbar, die das Überbleibsel eines gewaltigen Impaktereignisses aus der Frühzeit des Mondes sind.

Eine in der Planetengeologie ungewöhnliche Struktur ist der Tiamat Sulcus, ein fast 2.000 km langes Band gefurchten Geländes nahe dem Äquator zwischen Marius Regio und Melotte Regio, das durch eine Verwerfung unterbrochen wird. Nördlich davon hat der Sulcus 14 parallele Furchen, südlich hingegen 20, was durch Bruchtektonik unterschiedlicher Zeiträume erklärt werden kann.

Ganymeds Albedo beträgt 0,44, das heißt 44 % des einfallenden Sonnenlichts werden von der Oberfläche reflektiert. Im Vergleich zu den Monden Io und Europa ist seine Oberfläche relativ dunkel. Die Oberflächentemperatur beträgt im Durchschnitt etwa −160 °C.[5]

Innerer Aufbau

Modell von Ganymeds innerem Aufbau (2014) mit mehreren Ozeanen und Eisformen (englische Beschriftung)

Die Auswertung der Daten der Raumsonde Galileo wies darauf hin, dass es sich bei Ganymed um einen differenzierten Körper mit Schalenaufbau handelt. Ein relativ kleiner Kern aus Eisen oder Eisensulfid ist von einem Mantel aus silikatischem Gestein umgeben. Darüber befindet sich ein leicht salzhaltiger Ozean, der mehr Wasser als alle Ozeane der Erde zusammen enthalten könnte. Die äußerste Schicht ist eine harte Wassereiskruste.

Nach einem neuen Modell bilden sich im unteren Bereich der Eiskruste Kristalle einer dichteren Eisform. Die enthaltenen Salze werden frei und sinken nach unten, wo sie mit Wasser einen unteren salzhaltigeren Ozeanteil bilden. Der schwimmt auf einer weiteren Schicht aus einer noch dichteren Eisform, und eine solche Schichtung von flüssigem Wasser und Eis könnte sich mehrmals wiederholen.[9] Von der äußersten Eisoberfläche bis zum steinigen „Ozeangrund“ sind es etwa 800 km Tiefe.

Ferner zeigte die Bahnbewegung der Raumsonde Galileo kleine Anomalien im Schwerefeld, die entweder auf einen ungleichmäßigen Gesteinsmantel hinweisen oder von größeren Mengen an im Eismantel eingeschlossenen Gesteinen zeugen. Vielleicht werden sie auch von Gesteinstrümmern in oberflächennahen Eisschichten verursacht.

Der metallische Kern ist ein Anzeichen dafür, dass Ganymed in der Frühzeit seiner Entstehung im Innern höhere Temperaturen aufwies, als man bislang angenommen hatte. Tatsächlich scheint Ganymed ähnlich aufgebaut zu sein wie Io, nur dass er zusätzlich von Wasser und Eis umgeben ist.

Atmosphäre

Erste Anzeichen der Existenz einer Atmosphäre um den Jupitermond wurden bereits im Jahr 1972 bei der Bedeckung des Sterns SAO 186800 durch Ganymed gefunden. Der Druck in der extrem dünnen Atmosphäre wurde damals mit größer als 10−6 bar angegeben.[10] Beobachtungen mit dem Hubble-Weltraumteleskop ergaben 1997 Hinweise auf eine extrem dünne Atmosphäre aus Sauerstoff. Es wird angenommen, dass der Sauerstoff durch die Einwirkung der Sonnenstrahlung auf die Eiskruste entsteht, wobei das Wassereis in Sauerstoff und Wasserstoff gespalten wird. Der flüchtige Wasserstoff entweicht in den Weltraum, der massereichere Sauerstoff wird durch Ganymeds Gravitation festgehalten.[5]

Magnetfeld

Modell des Magnetfeldes von Ganymed als Überlagerung des Jupiterfeldes und des eigenen Dipolfeldes während des Vorbeiflugs G1 der Raumsonde Galileo

Im Rahmen der beiden ersten Vorbeiflüge der Raumsonde Galileo am Mond Ganymed im Juni 1996 (G1) in einer Höhe von 838 km und im September 1996 (G2) in einer Höhe von nur 264 km konnte nachgewiesen werden, dass Ganymed über ein eigenes magnetisches Dipolfeld verfügt.[11] Neben der Erde und dem Merkur ist Ganymed damit der einzige feste planetare Körper im Sonnensystem mit nennenswertem eigenen Dipolfeld, insbesondere der einzige Mond. Spekulationen über ein ebensolches Feld des Jupitermondes Io haben sich hingegen nicht bestätigt.[12]

Das Magnetfeld kann in einer ersten Näherung als einfache Überlagerung eines Dipolfeldes mit dem Feld des Jupiters im Vakuum angenommen werden. Das Jupiterfeld kann dabei in einer Umgebung des Mondes von etwa 10 Ganymedradien als konstant angesehen werden, wobei die Stärke dieses homogenen Feldes etwa 120 nT beträgt. Die Ausrichtung des Magnetfeldes kann allerdings während des Umlaufes um Jupiter variieren. Das Modell passt zu den Daten des Vorbeiflugs G1, wenn eine äquatoriale Feldstärke des Dipolfeldes von 750 nT angenommen wird (dargestellt in nebenstehendem Bild). Die Feldstärke ist zwar viel geringer als die des Erdmagnetfeldes (äquatorial 30.000 nT), aber größer als die des Planeten Merkur (äquatorial 450 nT). Die Richtung des magnetischen Dipols weicht etwa 10° von der Rotationsachse ab und zeigt im Ganymed-zentrierten Koordinatensystem in die Richtung des 220. Längengrades (der Nullmeridian zeigt dabei wegen der gebundenen Rotation immer zum Jupiter).

Die Struktur des Magnetfeldes ist etwas verschieden von den planetaren Magnetfeldern der Erde oder der Gasplaneten. Das umgebende Magnetfeld des Jupiters ist so stark, dass es auf der Oberfläche des Ganymeds nur eine relativ kleine Zone am Äquator gibt, wo die Magnetfeldlinien vom Mond wieder auf den Mond zurücklaufen. In den relativ großen polaren Regionen verlaufen die Feldlinien hingegen zum Jupiter oder kommen dorther. Die grüne Linie im Bild „Modell des Magnetfeldes...“ – die Separatrix – trennt Gebiete, in denen die Feldlinien von Ganymed zu Ganymed, Ganymed zu Jupiter und von Jupiter zu Jupiter laufen.

Bessere Modelle des Magnetfeldes ziehen die Tatsache in Betracht, dass sich Ganymed nicht im Vakuum durch das Magnetfeld des Jupiters bewegt, sondern dass es ein mit Jupiter korotierendes Plasma gibt, in dem der Mond sich befindet (beidseitige Rotationsbindung). Die Einbeziehung des Plasmas in das Modell geschieht im Rahmen der Magnetohydrodynamik und erklärt die Ausbildung einer Magnetosphäre. Die Existenz einer Magnetopause wurde von Galileo bestätigt,[11] allerdings gibt es im Gegensatz zur Erdmagnetosphäre keine Bugstoßwelle. Zur Ausbildung einer solchen Stoßwelle müsste das einströmende Plasma eine Geschwindigkeit relativ zu Ganymed besitzen, die größer als die Alfvén-Geschwindigkeit ist. Anders als bei der Erde, bei der der Sonnenwind mit etwa achtfacher Alfvén-Geschwindigkeit (und zehnfacher Schallgeschwindigkeit) auf die Magnetopause trifft, hat das korotierende Plasma des Jupiters zwar 2,4-fache Schallgeschwindigkeit, aber nur etwa halbe Alfvén-Geschwindigkeit.[13] In den polaren Regionen Ganymeds, in denen Feldlinien von Jupiter zu Ganymed laufen, kann Plasma bis zur Atmosphäre des Planeten vordringen und führt dort zu Polarlichtern, die vom Hubble-Weltraumteleskop im UV-Licht tatsächlich beobachtet werden konnten.[14]

Die Tatsache, dass die Richtung des Dipols von der Richtung der Rotationsachse nur um 10° abweicht, deutet darauf hin, dass die Ursache des Magnetfeldes in einem Dynamoeffekt zu suchen ist. Als möglicher Träger des Dynamoeffekts kommen leitfähige Flüssigkeiten in Frage. Diskutiert werden als Kandidaten sowohl flüssiges Metall im Kern des Mondes als auch Salzwasser im Mantel.[15]

Erkundung durch Sondenmissionen

Von Voyager 2 gemachte Aufnahme des Gebiets „Lagash Sulcus“, 1979
Von der Sonde Galileo gemachte Aufnahme der Kraterkette Enki Catena, 1994

Die Erkundung Ganymeds durch Raumsonden begann in den Jahren 1973 und 1974 mit den Jupiter-Vorbeiflügen von Pioneer 10 und Pioneer 11. 1979 konnten Voyager 1 und Voyager 2 erstmals genauere Beobachtungen dieses Mondes vornehmen. Der Großteil des Wissens über Ganymed stammt jedoch vom Galileo-Orbiter, der 1995 das Jupitersystem erreichte und während der darauffolgenden acht Jahre mehrere nahe Vorbeiflüge am Jupitermond vollführte.

Für das Jahr 2020 hatten die Raumfahrtbehörden NASA und ESA die gemeinsame Europa Jupiter System Mission Laplace vorgeschlagen, die mindestens zwei Orbiter vorsah, die jeweils in einen Orbit um Europa und Ganymed eintreten und das gesamte Jupitersystem mit einem revolutionären Tiefgang erforschen sollten.

Die NASA, die den Jupiter Europa Orbiter (JEO) bauen wollte, stieg jedoch aus dem Projekt aus. Die ESA verwirklicht jedoch den Jupiter Ganymede Orbiter (JGO) mit leicht abgewandelter Missionsplanung als JUICE. JUICE soll nach ihrer Ankunft am Jupiter im Jahr 2030 nach zwei Vorbeiflügen an Europa und zwölf Vorbeiflügen an Kallisto 2032 in einen Orbit um Ganymed einschwenken.[16] Da die NASA-Sonde entfällt, wurden die Europa-Vorbeiflüge als Ersatz dafür in den Missionsplan für JUICE aufgenommen.

Kulturgeschichte

Ganymed ist Schauplatz in den Handlungen von Romanen, Kurzgeschichten, Fernsehserien oder Filmen. Eine unvollständige Auswahl:

  • Der Roman Farmer im All (englisch Farmer in the Sky, 1950) von Robert A. Heinlein hat das Terraforming und die Besiedlung von Ganymed zum Thema.
  • Horst Müller schrieb den SiFi-Roman Kurs Ganymed, der am 1. Januar 1962 erschien.
  • Im britischen Spielfilm The Night Caller (auch Blood Beast From Outer Space) von John Gilling aus dem Jahr 1865 stammt der Außerirdische Medra, gespielt von Robert Crewdson, vom Jupitermond Ganymed.[17]
  • In vielen Romanen und Kurzgeschichten von Philip K. Dick spielt Ganymed eine wesentliche Rolle. Am prominentesten vertreten ist der Mond in dem Roman The Ganymede Takeover („Die Invasoren von Ganymed“), der 1967 zusammen mit Ray Nelson geschrieben wurde.
  • Der deutsche Spielfilm Operation Ganymed von 1977 handelt von den Erlebnissen einer fiktiven Raumschiffbesatzung, die von einer Reise zu Ganymed zur Erde zurückkehrt.
  • In der Fernsehserie Babylon 5 (1996) wurde ein Schiff der „Schatten“ unterhalb der Oberfläche von Ganymed entdeckt und von einem „Whitestar“-Schiff zerstört.
  • In der Anime-Serie Cowboy Bebop (1998) ist der Mond Geburtsort der Figur Jet Black.
  • In der Giants-Serie von James P. Hogan taucht Ganymed im 2. Buch auf, worin es um eine Gruppe von Außerirdischen geht, die mit irdischen Wissenschaftlern zusammenarbeitet, um die seltsame Geschichte einer früheren Epoche des Sonnensystems zu erforschen.
  • Der britisch-amerikanische Wissenschaftler und Science-Fiction-Autor Charles Sheffield platzierte in der Buchreihe Das dunkle Universum (1992–2002) die Handlung auf dem Ganymed und den anderen Galileischen Monden. Sie umfasst drei Bücher, die auch in deutschsprachiger Ausgabe vorliegen.
  • In der Roman- und Fernsehserie The Expanse von James Corey ist Ganymed ein besiedelter Mond und die Kornkammer des äußeren Sonnensystems. Im 2. Buch Calibans Krieg ist Ganymed Hauptschauplatz der Handlung.
  • Im Brettspiel Ganymede rekrutiert der Spieler Siedler auf der Erde, um sie mit Schiffen von Ganymed aus zur Eroberung des Alls aufbrechen zu lassen.
  • Der französische Designer Marc-Antoine Barrois veröffentlichte im Jahre 2019 in Zusammenarbeit mit dem Parfumeur Quentin Bisch sein zweites, nach dem Mond benannte, Eau de Parfum Ganymede.

Weblinks

Commons: Ganymed – Sammlung von Bildern, Videos und Audiodateien
Wiktionary: Ganymed – Bedeutungserklärungen, Wortherkunft, Synonyme, Übersetzungen

Einzelnachweise

  1. a b David R. Williams: Jovian Satellite Fact Sheet. In: NASA.gov. 14. August 2018, abgerufen am 12. August 2022 (englisch).
  2. Ryan S. Park: Planetary Satellite Physical Parameters. (Nicht mehr online verfügbar.) In: NASA.gov. 19. Februar 2015, archiviert vom Original am 4. September 2021; abgerufen am 12. August 2022 (englisch).
  3. Ganymede - By the numbers. In: NASA.gov. Abgerufen am 12. August 2022 (englisch).
  4. a b Ganymede - In Depth. In: NASA.gov. 10. November 2021, abgerufen am 12. August 2022 (englisch).
  5. a b c Ganymede. In: nineplanets.org. 17. Oktober 2019, abgerufen am 12. August 2022 (englisch).
  6. P. Schenk, J. Moore: Volcanic constructs on Ganymede and Enceladus: Topographic evidence from stereo images and photoclinometry. In: J. Geophys. Res. 100(E9). Jahrgang, 25. September 1995, S. 19009–19022, doi:10.1029/95JE01854, bibcode:1995JGR...10019009S (englisch).
  7. P. Schenk, W. McKinnon, D. Gwynn, J. Moore: Flooding of Ganymede’s resurfaced terrains by low-viscosity aqueous lavas. In: Nature. 410. Jahrgang, März 2001, S. 57–60, doi:10.1038/35065027, PMID 11242037, bibcode:2001Natur.410...57S (englisch).
  8. Liste der Ganymedkrater. In: Gazetteer of Planetary Nomenclature. IAU (WGPSN)/USGS, abgerufen am 12. August 2022 (englisch).
  9. Whitney Clavin: Ganymede May Harbor 'Club Sandwich' of Oceans and Ice. In: jpl.nasa.gov. 1. Mai 2014, abgerufen am 14. August 2022 (englisch).
  10. R. W. Carlson et al. ': An Atmosphere on Ganymede from Its Occultation of SAO 186800 on 7 June 1972. In: Science. 182. Jahrgang, Nr. 4107, 5. August 1973, S. 53–55, doi:10.1126/science.182.4107.53, bibcode:1973Sci...182...53C (englisch).
  11. a b M. G. Kivelson et al.: Discovery of Ganymede’s magnetic field by the Galileo spacecraft. In: Nature. 384. Jahrgang, 12. Dezember 1996, S. 537–541, doi:10.1038/384537a0, bibcode:1996Natur.384..537K (englisch).
  12. K. K. Khurana et al.: Io’s Magnetic Field. In: EGS XXVII General Assembly, Nice, 21-26 April 2002, abstract #5119. bibcode:2002EGSGA..27.5119K (englisch).
  13. S. M. Stone: Investigation of the magnetosphere of Ganymede with Galileo’s energetic particle detector. University of Kansas 2001, ISBN 0-599-86357-9 (563 S., Dissertation).
  14. D. T. Hall, P. D. Feldman, M. A. Mcgrath, D. F. Strobel: The Far-Ultraviolet Oxygen Airglow of Europa and Ganymede. In: The Astrophysical Journal. 499. Jahrgang, Nr. 1, Mai 1998, S. 475–481, doi:10.1086/305604, bibcode:1998ApJ...499..475H (englisch).
  15. G. Schubert et al.: Magnetic fields and internal structures of Ganymede. In: Nature. 384. Jahrgang, Nr. 6609, 1996, S. 544–545, doi:10.1038/384544a0, bibcode:1996Natur.384..544S (englisch).
  16. JUICE - Exploring the emergence of habitable worlds around gas giants. (PDF; 39,7 MB) ESA, Dezember 2011, abgerufen am 12. August 2022 (englisch).
  17. Ronald M. Hahn, Volker Jansen: Lexikon des Science Fiction-Films. Heyne, München 1997, ISBN 3-453-11860-X, S. 113–114.
weiter innenJupitermonde
Große Halbachse (km)
weiter außen
EuropaGanymed
1.070.400
Kallisto

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Ganymed Earth Moon Comparison.png

Diameter comparison of the Jovian moon Ganymede, Moon, and Earth.

Scale: Approximately 29 km per pixel.
PIA18005-NASA-InsideGanymede-20140501a.png
Possible 'Moonwich' of Ice and Oceans on Ganymede (Artist's Concept)

http://www.jpl.nasa.gov/spaceimages/details.php?id=PIA18005

http://www.jpl.nasa.gov/news/news.php?release=2014-138

Annotated Image

This artist's concept of Jupiter's moon Ganymede, the largest moon in the solar system, illustrates the "club sandwich" model of its interior oceans. Scientists suspect Ganymede has a massive ocean under an icy crust. In fact, Ganymede's oceans may have 25 times the volume of those on Earth. Previous models of the moon showed the moon's ocean sandwiched between a top and bottom later of ice. A new model, based on experiments in the laboratory that simulate salty seas, shows that the ocean and ice may be stacked up in multiple layers, more like a club sandwich.

Ice comes in different forms depending on pressures. "Ice I," the least dense form of ice, is what floats in your chilled beverages. As pressures increase, ice molecules become more tightly packed and thus more dense. Because Ganymede's oceans are up to 500 miles (800 kilometers) deep, they would experience more pressure than Earth's oceans. The deepest and most dense form of ice thought to exist on Ganymede is called "Ice VI."

When researchers added in salt into their models of the ocean, they found the situation changed from what was previously thought. With enough salt, liquid in Ganymede can become dense enough to sink to the very bottom of the seafloor, below Ice VI. Their models also suggest a complex stacking of ocean and ice, as illustrated in the picture.

What's more, the model shows that a strange phenomenon might occur in the uppermost liquid layer, where ice floats upward. In this scenario, cold plumes cause Ice III to form. As the ice forms, salt precipitates out. The salt then sinks down while the ice "snows" upward. Eventually, this ice would melt, resulting in a slushy layer in Ganymede's club sandwich structure.

Scientists say this structure may not be stable. It's possible the moon goes through a club sandwich phase, while at other times goes back to being more like a regular sandwich, with one ocean sitting below the familiar Ice I found on Earth and on top of different high-pressure ices.

The fact that salty water may persist at the bottom of the rocky seafloor, rather than ice, is favorable for the development of life. Researchers think life emerges through a series of chemical interactions at water-mineral interfaces, so a wet seafloor on Ganymede might be a key ingredient for life there.
Lagash Sulcus.gif
A satellite photo taken by Voyager 2 of an area called "Lagash Sulcus" on Ganymede.
Galilean moon Laplace resonance animation.gif
Animation of the 1:2:4 Laplace resonance between Io, Europa, and Ganymede. The labels indicate the ratios of orbital periods: Europa's is twice Io's, and Ganymede's is four times Io's.
Warning: do not downsize the image below its original size of 365 × 245 when used in a Wikipedia article, as the animation won't move then (at least not for all users).
Chain of impact craters on Ganymede.jpg
A chain of craters Enki Catena on Jupiter's moon Ganymede, probably caused by the impact of a fragmented comet. The picture covers an area about 120 miles wide.

This chain of 13 craters probably formed by a comet which was pulled into pieces by Jupiter's gravity as it passed too close to the planet. Soon after this breakup, the 13 fragments crashed onto Ganymede in rapid succession. The Enki craters formed across the sharp boundary between areas of bright terrain and dark terrain, delimited by a thin trough running diagonally across the center of this image. The ejecta deposit surrounding the craters appears very bright on the bright terrain. Even though all the craters formed nearly simultaneously, it is difficult to discern any ejecta deposit on the dark terrain. This may be because the impacts excavated and mixed dark material into the ejecta and the resulting mix is not apparent against the dark background.

North is to the bottom of the picture and the sun illuminates the surface from the left. The image, centered at 39 degrees latitude and 13 degrees longitude, covers an area approximately 214 by 217 kilometers. The resolution is 545 meters per picture element. The image was taken on April 5, 1997 at 6 hours, 12 minutes, 22 seconds Universal Time at a range of 27282 kilometers by the Solid State Imaging (SSI) system on NASA's Galileo spacecraft. The Jet Propulsion Laboratory, Pasadena, CA manages the Galileo mission for NASA's Office of Space Science, Washington, DC.
Ganymede field.svg
Autor/Urheber: CWitte, Lizenz: CC BY-SA 3.0
Magnetic field of Ganymede. Calculated using data from Gallileo's second encounter to the moon at September 6th 1996 (superposition model with 120nT homogenous field and equatorial field strength of 720nT for the moon's own dipole field). The co-rotating Ganymede-centered reference system is such that the x-axis points towards Jupiter, the z-axis is the common spin axes of Jupiter, Ganymede and its orbit. The y-axis is suppressed and shows in direction of Ganymede's orbital motion. The green line - the separatrix - seperates regions of magnetic field lines which a) go from moon to moon, b) from moon to planet or c) from planet to planet.
PIA00357 Bright Halo Impact Crater on Ganymede.jpg
This color picture of Ganymede in the region 30 S 180 W shows features as small as 6 kilometers (3.7 miles) across. Shown is a bright halo impact crater that shows the fresh material thrown out of the crater. In the background is bright grooved terrain that may be the result of shearing of the surface materials along fault planes. The dark background material is the ancient heavily cratered terrain -- the oldest material preserved on the Ganymede surface.
Ganymede - Perijove 34 Composite.png
Autor/Urheber: NASA/JPL-Caltech/SwRI/MSSS/Kevin M. Gill, Lizenz: CC BY 2.0
Ganymede photographed by Juno in 2021, Projected from the perspective of '3.