Het zwaartekrachtkneden van de mammoetplaneet is niet de enige warmtebron van de satellieten
Zwaartekrachten van de vier grootste manen van Jupiter (van links: Io, Europa, Ganymede en Callisto) duwen en trekken aan elkaars ingewanden, waardoor het interieur klotsend blijft, suggereert een studie.
Er is een bepaalde hoeveelheid warmte nodig om een oceaan nat te houden. Voor de grootste manen van Jupiter suggereert een nieuwe analyse een verrassende bron voor een deel van die warmte: elkaar.
Drie van de vier grootste manen van de gasreus, Ganymedes, Callisto en Europa, zouden oceanen van vloeibaar water herbergen onder hun ijzige schelpen (SN: 14-5-2018). De vierde, de vulkanische maan Io, kan een innerlijke magma-oceaan bevatten (SN: 8/6/14).
Een van de belangrijkste verklaringen voor hoe deze kleine werelden warm genoeg blijven om vloeibaar water of magma te herbergen, zijn zwaartekrachtkneden of getijdekrachten van hun gigantische planetaire gastheer. De enorme massa van Jupiter strekt zich uit en drukt de manen samen tijdens hun baan, wat wrijving veroorzaakt en warmte genereert.
Maar geen enkele studie had serieus overwogen hoeveel warmte de manen zouden kunnen krijgen door elkaar door de zwaartekracht samen te drukken.
“Omdat [the moons are] zo veel kleiner dan Jupiter, zou je denken dat de getijden die Io op Europa heeft opgewekt in feite zo klein zijn dat ze niet eens de moeite waard zijn om aan te denken, ”zegt planetaire wetenschapper Hamish Hay van NASA’s Jet Propulsion Laboratory in Pasadena, Californië.
Samen met planetaire wetenschappers Antony Trinh en Isamu Matsuyama, beiden van de Universiteit van Arizona in Tucson, berekende Hay de grootte van de getijden die de manen van Jupiter op elkaars oceanen zouden opwekken. Het team rapporteerde de resultaten op 19 juli Geophysical Research Letters.
De onderzoekers ontdekten dat de betekenis van de getijden afhangt van hoe dik de oceaan is. Maar met de oceaan van de juiste grootte kunnen naburige manen op de juiste frequentie vloedgolven op elkaar duwen en trekken om resonantie op te bouwen. Het is een soortgelijk effect als je benen op een schommel pompen, of gesynchroniseerde voetstappen die een brug laten wiebelen, zegt Hay.
“Wanneer je in een van deze resonanties terechtkomt, worden die vloedgolven groter”, zegt hij. Die golven zouden dan door het binnenste van de maan rennen en warmte genereren door wrijving, berekenden de onderzoekers. Als de omstandigheden goed zijn, kan de hitte van de stromende vloedgolven de hitte van Jupiter overtreffen.
Het effect was het grootst tussen Io en Europa, ontdekte het team.
“In feite negeerde iedereen deze maan-maaneffecten”, zegt planetair wetenschapper Cynthia Phillips van NASA’s Jet Propulsion Laboratory, die niet betrokken was bij het nieuwe werk. “Ik was gewoon verbaasd … over de hoeveelheid verwarming” die de manen elkaar kunnen geven, zegt ze.
De extra infusie van energie in de oceaan van Europa zou goed nieuws kunnen zijn voor de mogelijkheid van buitenaards leven. Europa’s ondergrondse oceaan wordt beschouwd als een van de beste plekken in het zonnestelsel om buitenaards leven te zoeken (SN: 4/8/20). Maar alles wat leeft, heeft brandstof nodig en de zon is te ver weg om nuttig te zijn, zegt Phillips.
“Je moet andere energiebronnen vinden”, zegt ze. “Elke vorm van wrijvings- of verwarmingsenergie is echt opwindend voor het leven.”
