Jupiterin kahta kuuta Ganymedea ja Callistoa voidaan pitää kaksosina. Niillä on samanlainen koostumus ja koko, mutta visuaalisesti ne ovat erilaisia. Myös Galileo- ja Voyager-avaruusalusten tiedot paljastavat, että kahden kuun sisätilat ovat myös hyvin erilaisia. Erojen syyt ovat olleet tutkijoilta 30 vuoden ajan salassa, mutta uusi tutkimus tarjoaa selityksen. Myöhäisen raskaan pommituksen aikana Callisto selvisi suhteellisen vahingoittumattomana, kun taas Ganymede oli pahoinpidelty lapsi; niin paljon, että myöhempi kuu suli. 'Tänä aikana tapahtuneet iskut sulattivat Ganymeden niin perusteellisesti ja syvästi, että lämpöä ei voitu nopeasti poistaa', sanoi tohtori Amy Barr Southwest Research Institutesta. 'Kaikki Ganymeden kivi upposi keskelleen samalla tavalla kuin kaikki suklaapalat uppoavat sulaneen jäätelötölkin pohjalle. Callisto sai vähemmän iskuja pienemmillä nopeuksilla ja vältti täydellisen sulamisen.'
Barr ja tohtori Robin Canup loivat mallin, joka näyttää kuinka Jupiterin voimakas painovoima kohdistai komeetan iskuelementit Ganymedeen ja Callistoon 3,8 miljardia vuotta sitten LHB-kaudella. Jokainen isku Ganymeden tai Calliston sekoitettuun jään ja kiven pintaan muodostaa nestemäisen veden altaan, jolloin sulamisaltaassa oleva kive voi vajota kuun keskustaan.
Mutta Ganymede on lähempänä Jupiteria, ja siksi siihen osui kaksi kertaa niin monta jäätä kuin Callisto. Lisäksi Ganymedeen osuvien iskulaitteiden keskinopeus oli suurempi. Barrin ja Canupin mallinnus osoittaa, että myöhäisen raskaan pommituksen aikana alkanut ydinmuodostus tulee energeettisesti itseään ylläpitäväksi Ganymedessa, mutta ei Callistossa.
Ulkoisen aurinkokunnan myöhäisen voimakkaan pommituksen synnyttämät sisätiheysrakenteet Ganymeden (ylärivi) ja Calliston (alarivi) päälle. Luotto: SwRI
Katso elokuva, joka näyttää ulomman aurinkokunnan myöhäisen voimakkaan pommituksen vaikutuksen Calliston (elokuvan huippumalli) ja Ganymeden (alaosassa) sisärakenteeseen.
'Samankaltainen kuin Maa ja Venus, Ganymede ja Callisto ovat kaksosia, ja sen ymmärtäminen, kuinka he syntyivät samanlaisiksi ja kasvoivat niin erilaisiksi, kiinnostaa planeettatieteilijöitä valtavasti', Barr selittää. 'Tutkimuksemme osoittaa, että Ganymede ja Callisto tallentavat sormenjälkiä aurinkokunnan varhaisesta evoluutiosta, mikä on erittäin jännittävää eikä ollenkaan odotettavissa.'
'Ganymedes-Callisto-dikotomia' on ollut klassinen ongelma vertailevassa planetologiassa, tutkimusalalla, joka pyrkii selittämään, miksi joillakin aurinkokunnan esineillä, joilla on samanlaiset bulkkiominaisuudet, on radikaalisti erilaisia ulkoasuja. Barrin ja Canupin tutkimus yhdistää myös Jupiterin kuuiden evoluution ulkoplaneettojen kiertoradalle ja Maan kuun pommitushistoriaan.
Heidän artikkelinsa ' Ganymede-Callisto-kaksijalan alkuperä myöhäisen raskaan pommituksen aikana tapahtuneiden törmäysten seurauksena, Barr ja Canup, ilmestyy verkossa Nature Geosciencessa 24. tammikuuta 2010.
Lähde: SwRI