In 1610 ontdekte Galileo Galilei met een telescoop de vier grootste manen van Jupiter, nu bekend als de Galileïsche manen: Io, Europa, Ganymedes en Callisto. Met een verrekijker zijn deze manen in hun eeuwigdurende dans al te zien, de schaduwen van de manen en de wolkenbanden op het oppervlak van Jupiter kunnen met een kleine telescoop gezien worden.
Galilei bestudeerde de beweging van de manen gedurende enkele dagen en realiseerde zich dat ze in een baan om Jupiter bewegen. Deze ontdekking toonde aan dat niet alles in de ruimte om de Aarde draaide en ondermijnde dus het geocentrische wereldbeeld van Claudius Ptolemaeus ...
De namen van de vier manen lagen niet direct vast. Giovanni Battista Hodierna, een leerling van Galilei, stelde voor om de vier manen te vernoemen naar de vier gebroeders Médici: Principharus, Victipharus, Cosmipharus en Ferdinandipharus. Johannes Hevelius noemde hen Circulatores Jovis en Jacques Ozanam noemde hen satellieten naar het Latijnse woord voor begeleiden. Uiteindelijk zouden het de namen worden die Simon Marius in 1614 in zijn Mundus Jovialis voorstelde: Io, Europa, Ganymedes en Callisto. Dit zijn namen van beminden van de god Zeus (Jupiter bij de Romeinen).
Galilei gebruikte een nummeringsschema dat tot vandaag parallel aan de echte namen van de manen gebruikt wordt. De nummers lopen van binnen naar buiten op, dus respectievelijk I, II, III en IV voor Io, Europa, Ganymedes en Callisto. Galilei gebruikte deze nummering in zijn schriften, maar publiceerde ze nooit.
Om zelf het bestaan van de Galileïsche manen vast te stellen is het aan te raden om de heldere planeet Jupiter met het blote oog waar te nemen in de buurt van de rand van een hoog appartementsblok. Men stelt zich zodanig op dat Jupiter zelf verscholen is achter de rand. Indien zich enkele Galileïsche manen aan de linkerkant van Jupiter bevinden, zullen deze zich als een uiterst zwakke ster dicht tegen de linkerrand van het appartementsblok vertonen. Men kan naar believen het hoofd van links naar rechts en vice versa bewegen om Jupiter wel of niet te zien te krijgen, alsook het stelsel Galileïsche manen. Bijgevolg kan het rechter oog de manen zien, het linker oog de heldere planeet Jupiter.
Io is de binnenste van de vier grote manen van de planeet Jupiter. De maan werd op 8 januari 1610 door Galileo Galilei ontdekt. Simon Marius, die ook de ontdekking opeiste, noemde de maan naar Io, de mythologische dochter van de riviergod Inachus. Deze maan wordt vanwege haar uiterlijk ook wel de pizzamaan genoemd.
Io is vooral interessant vanwege haar vulkanisme: het is het meest vulkanisch actieve hemellichaam in het zonnestelsel waardoor het op de zon en Venus na ook de heetste plek is van het zonnestelsel. In tegenstelling tot vulkanen op Aarde, spuwen de vulkanen op Io zwavel of mogelijk zwaveldioxide uit.
Loki Patera op Io is de vulkaan die de meeste warmte produceert van alle vulkanen in het zonnestelsel. Deze vulkaan is energierijker dan de som van alle vulkanen op Aarde. De oppervlakte van de caldera is meer dan 10.000 vierkante kilometer
De energie voor deze activiteit wordt waarschijnlijk geleverd door getijdewerking tussen Io, Jupiter en twee andere grote manen van Jupiter, Europa en Ganymedes. Hoewel Io altijd met dezelfde zijde naar haar moederplaneet wijst hebben de effecten van Europa en Ganymedes tot gevolg dat de maan ietwat wiebelt. Dit gewiebel strekt en buigt het oppervlak ongeveer 100 meter en genereert warmte door interne wrijving.
Een andere bron van energie is een elektromagnetisch effect: Io snijdt door Jupiters magnetische veldlijnen heen wat werkt als een homopolaire generator en zo een elektrische stroom veroorzaakt. Hoewel dit geen grote bron van energie is vergeleken met de verhitting door getijden, zou deze stroom weleens een vermogen van 1 terawatt kunnen opleveren met een spanning van 400 kilovolt.
Het vulkanisme op Io werd voor het eerst waargenomen op een foto zoals hier links getoond. Daarbij moet gezegd worden dat de kleurenfoto's die NASA uitbrengt altijd kunstmatig bewerkt worden (valse kleuren), omdat de op wetenschap gerichte camera's op de ruimtesondes kleur heel anders waarnemen dan mensen. De ontdekker van de eerste vulkaan op Io zag een grote uitstulping van de maan op een foto van een Voyager-sonde. De wetenschapper van dienst ging nog eens wat oude banden van Io bekijken en zag de uitstulping. Aanvankelijk dacht de wetenschapper met een nieuwe maan van doen te hebben, die vlak achter Io opdook. Pas na een tijd kwam de ware aard van de uitstulping naar boven: het was een enorme vulkanische pluim, die meer dan 200 km de hoogte in werd gespoten. De ontdekking van buitenaards actief vulkanisme werd met groot enthousiasme door wetenschappers ontvangen.
Europa is de kleinste van de Galileïsche manen, de vier grote manen van Jupiter, en de op vijf na grootste maan van het zonnestelsel. Galileo Galilei ontdekte haar op 8 januari 1610. Simon Marius, die ook de ontdekking claimde omdat hij de vier satellieten onafhankelijk had ontdekt, noemde de maan naar Europa, de dochter van koning Agenor die een affaire had met Zeus (vereenzelvigd met Jupiter) en hem drie kinderen schonk.
Europa bezit een ijle atmosfeer van zuurstof. Het oppervlak bestaat uit ijs en kent zeer weinig hoogteverschillen. Onder het ijs vermoedt men een vloeibare oceaan van water met daar weer onder silicaatrots en een kern van ijzer. Omdat er op Europa sprake is van tektoniek, staat vast dat deze maan geologisch actief is. Wellicht bevindt zich onder het bevroren oppervlak dus vloeibaar water, waarin eventueel buitenaards leven zou kunnen voorkomen.
Twee missies gaan de maan nader onderzoeken om hierover meer te weten te komen: de JUICE missie van ESA die vertrok op 14 april 2023, en de Europa Clipper missie van NASA die vertrok op 14 oktober 2024. Beide zullen in een baan rond Jupiter blijven (op het einde van haar missie zal JUICE in een baan rond de maan Ganymedes gaan), van waaruit ze de galileïsche manen op afstand gaan bestuderen. De metingen en beelden worden verwacht vanaf 2030.
Europa keert Jupiter, onder invloed van getijdenkrachten altijd hetzelfde halfrond toe. Toch draait Europa iets sneller om de eigen as dan om Jupiter, wat eveneens is te verklaren door het bestaan van een oceaan van vloeibaar water onder het ijsoppervlak. Energie van de getijden kan de oceaan warm en vloeibaar houden, terwijl de energie die vrijkomt uit verval van radioactieve elementen daartoe onvoldoende is. Hoewel dit verval per kilo rots op Europa bijna hetzelfde is als op Aarde, is de volume-oppervlakte-verhouding van Europa namelijk veel kleiner. Als gevolg hiervan is de gemiddelde temperatuur van Europa's oppervlak −160°C aan de evenaar en slechts −220°C (53°C boven het absolute nulpunt) aan de polen. De korst blijft daardoor permanent zo hard als graniet.
Metingen van het magneetveld door de ruimtesonde Galileo wijzen op een elektrisch geleidende laag onder het oppervlak, vermoedelijk een 100 km diepe oceaan van zout water.
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 is ongeveer anderhalf keer zo groot als de Maan van de Aarde, twee keer zo groot als de dwergplaneet Pluto en heeft drie vierde van de omvang van Mars. Aan de hand van het aantal kraters per vierkante kilometer wordt geschat dat de maan 3,5 tot 3 miljard jaar oud is, wat vergelijkbaar is met onze Maan. Ze is de derde van de vier zogenaamde Galileïsche manen.
Ganymedes heeft een dunne atmosfeer. Zij bestaat bijna volledig uit zuurstof, dizuurstof en ozon. Men denkt dat de zuurstof op het oppervlak van Ganymedes aangemaakt wordt doordat waterijs op het oppervlak zich door botsing met geladen deeltjes van Jupiter splitst in waterstof en zuurstof. Het waterstof ontsnapt grotendeels vanwege zijn lage atoommassa.
Ganymedes bestaat voornamelijk uit stenen (met silicaat, een siliciumoxide) en ijs, waarbij een ijskorst over de stroperige mantel van mogelijk water beweegt. Voorlopige aanwijzingen van de Galileo ruimtesonde suggereren dat Ganymedes opgebouwd is uit een drielagenstructuur: een kleine gesmolten ijzeren of ijzer/zwavelkern omgeven door een rotsachtige mantel van silicaten met een ijskorst eromheen. De metaalachtige kern van Ganymedes suggereert dat er ergens in het verleden van Ganymedes veel meer verhitting geweest moet zijn dan voorheen gedacht werd. Sterker nog, het zou kunnen dat Ganymedes overeenkomt met Io met een ijslaag eromheen.
Het oppervlak van Ganymedes is grofweg te verdelen in twee soorten terreinen: zeer oude, hevig bekraterde donker gekleurde gebieden en (astronomisch gezien) wat jongere licht gekleurde gebieden met ribbels en groeven.
Callisto is een maan van de planeet Jupiter. Callisto werd gelijktijdig ontdekt in januari 1610 door Galileo Galilei en Simon Marius. Het is de op twee na grootste maan in het zonnestelsel en is van ongeveer hetzelfde formaat als Mercurius.
Callisto is de maan met de meeste inslagkraters van het zonnestelsel. Eigenlijk zijn de inslagkraters en de bijbehorende concentrische ringen zowat de enig zichtbare geologische structuren, want grote vulkanen zijn niet aanwezig. Dit heeft ongetwijfeld te maken met de ijsstructuur van de maan; kraters en bergen, hoe groot ook, worden simpelweg weer uitgewist met het bewegen van de ijskorst over de geologische tijd. Er zijn twee enorme concentrische ringvormige inslagbassins waargenomen op Callisto; de Valhalla is de grootste met een felgekleurd gebied in het midden dat 600 kilometer in diameter is en ringen die tot 3000 kilometer in diameter uitweiden. Het een na grootste inslagbassin is Asgard, ongeveer 1600 kilometer in diameter.
De gehavende korst ligt boven op een ijslaag die ongeveer 200 kilometer dik is. Onder de korst bevindt zich een zoute oceaan, die meer dan 10 kilometers dik is. De oceaan is ontdekt door studies van de magnetische velden van Jupiter en zijn manen. Het bleek dat het magnetisch veld van Callisto varieert (stroomt op verschillende momenten in verschillende richtingen) reagerend op het achtergrondmagnetisme dat door Jupiter opgewekt wordt. Dit betekent dat zich een laag goed geleidende vloeistof binnen in Callisto bevindt. Een andere aanwijzing voor het bestaan van een oceaan onder de korst van Callisto is het feit dat op het oppervlak van de maan aan de andere kant van de krater Valhalla geen breuken of verstoord terrein gezien wordt, terwijl aan de andere kant van kraters op 'onze' maan en Mercurius wel flinke terreinverstoringen gezien worden. Dit kan verklaard worden met een vloeistoflaag die de seismische golven uitdempt voordat ze door Callisto heen kunnen bewegen en zich aan de andere kant van de planeet versterken.
In mei 2001 waren er ongeveer 12 manen rond Jupiter bekend. Later is er met behulp van nieuwe technieken en verbeterde apparatuur nog een groot aantal andere manen ontdekt en in 2004 zijn er zo'n 63 objecten geïdentificeerd.
Bronnen
- Wikipedia
- NASA
- ESA
Astropolis respecteert logischerwijze de auteursrechten, maar het blijkt helaas niet altijd mogelijk om te achterhalen wie de rechtmatige eigenaar is van betreffende foto of video. Bent u de eigenaar en maakt u bezwaar ? Neem dan gerust contact met ons op !
HTML Maker