Het eerste op de grond gebaseerde infraroodspectrum van Jupiters maan Amalthea onthult dat het ver van zijn huidige locatie moet zijn gevormd. Dit nieuwe resultaat, gebaseerd op waarnemingen met de Subaru-telescoop en de NASA Infrared Telescope Facility door een team van onderzoekers van het National Astronomical Observatory of Japan, de University of Hawaii en de University of Tokyo, werpt nieuw licht op het turbulente verleden van ons zonnestelsel .
Planeten zoals de aarde en Jupiter zijn gevormd uit de schijf van gas en stof die rond de zon wervelde op het moment van zijn geboorte. Rotsachtige planeten zoals de aarde vormden zich in de omgeving met hoge temperaturen dicht bij de zon, terwijl grote gasvormige planeten zoals Jupiter zich in de koelere gebieden verder weg vormden. Evenzo had Jupiter, de grootste planeet in het zonnestelsel, waarschijnlijk zijn eigen schijf van gas en stof. De vier manen van Jupiter ontdekt door Galileo (Io, Europa, Ganymede en Callisto) zijn waarschijnlijk geboren uit deze schijf.
Naast de Galilese manen heeft Jupiter nog twee andere soorten satellieten: vier kleine binnenste manen die om Jupiter draaien in de baan van Io, de binnenste Galilese satelliet, en minstens vijfenvijftig kleine buitenste manen buiten de baan van Callisto, de buitenste Galilese satelliet. Alle buitenste satellieten hebben veelbetekenende banen die onthullen dat ze tijdens of na de vorming van de planeet en zijn grotere manen door Jupiter moeten zijn gevangen.
De oorsprong van de vier kleine binnenmanen blijft echter een mysterie. Ze hebben banen die compatibel zijn met de hypothese dat ze in een baan rond Jupiter zijn gevormd, zoals de manen van Galilea. Aan de andere kant lijken hun kleine onregelmatige vormen en hun relatief lage reflectiviteit en lage dichtheden op asteroïden en suggereren dat ze net als de buitenste manen door Jupiters zwaartekracht werden gevangen.
Het mysterie blijft bestaan vanwege de uitdaging die inherent is aan het observeren van de kleine innerlijke manen van Jupiter vanaf de aarde. De manen zijn klein en daarom vaag en worden verduisterd door de felle schittering van Jupiter. Hoewel NASA's ruimtesondes Voyager en Galileo gedetailleerde beelden hebben gemaakt van de kleine binnenmanen van Jupiter, waren deze gegevens onvoldoende om de vraag naar hun oorsprong op te lossen.
Naruhisa Takato van het National Astronomical Observatory of Japan en zijn medewerkers hebben nu succes gehad bij het verkrijgen van het eerste infraroodspectrum van twee van de kleine binnenmanen van Jupiter, Amalthea en Thebe. Om een spectrum over een breed scala aan infraroodgolflengten te verkrijgen, combineerde de groep de krachten van twee instrumenten op twee telescopen op de top van Mauna Kea, Hawaii. Voor spectroscopie met hoge resolutie bij golflengten langer dan 3 urn gebruikte de groep de infraroodcamera en spectrograaf op de Subaru-telescoop. Voor kortere golflengten gebruikte de groep SpeX op de NASA IRTF, die een brede golflengtedekking heeft.
Het nieuwe spectrum van Amalthea laat de karakteristieke kenmerken van water zien. De meest waarschijnlijke locatie van dit water is binnen water dat waterhoudende mineralen bevat. Dergelijke mineralen vormen zich meestal in omgevingen met lage temperaturen, wat de mogelijkheid uitsluit dat Amalthea zich zou kunnen hebben gevormd in de omgeving met hoge temperaturen in de directe omgeving van Jupiter terwijl de planeet zich vormde en waar Amalthea
nu is.
Als Amalthea zich niet dichtbij de huidige locatie heeft gevormd, waar komt het dan vandaan? Het oppervlak van Amalthea lijkt op gebieden in Callisto die niet bedekt zijn met ijs. Dit suggereert dat Amalthea mogelijk een van de vele kleine "microsatellieten" was die in een baan om Jupiter draaiden en die in een binnenbaan gezogen werden toen de Galilese manen zich vormden. Het spectrum van Amalthea heeft echter overeenkomsten met asteroïden die in een baan om de zon draaien, wat suggereert dat het een "micro-planeet" was die in de baan van Jupiter werd getrokken toen Jupiter zelf vormde.
Takato zegt: "hoewel we denken dat de manen van Jupiter zijn gevormd als een verzameling van veel kleinere lichamen, zoals we denken dat planeten zijn gevormd uit‘ planetesimals ’, hebben we tot nu toe geen enkel voorbeeld gevonden van de originele bouwstenen van de maan van een planeet. Onze resultaten bevestigen echter het argument dat Amalthea een van de weinige overgebleven stukjes materiaal is die de Galilese manen vormden. Amalthea is mogelijk in een baan nabij Jupiter terechtgekomen in plaats van opgenomen te zijn in een grotere maan of Jupiter zelf. Als dit het geval is, zou Amalthea het eerste bekende voorbeeld zijn van een 'satellitesimal'. "
Oorspronkelijke bron: Subaru News Release
