Wissenschaftler haben mithilfe von mathematischen Modellen Rückschlüsse auf das Aussehen und die innere Masseverteilung des kleinen Jupiter-Mondes Amalthea gezogen. Das überraschende Ergebnis: Amalthea ist „löchriger“ als ursprünglich angenommen und seine mittlere Dichte ist geringer als Wasser. Die Forscher berichten über ihre Ergebnisse in der aktuellen Ausgabe des Wissenschaftsmagazins Science.
An der Studie war neben der Arbeitsgruppe um John D. Anderson vom Jet Propulsion Laboratory (JPL) der NASA auch Gudrun Weinwurm vom Institut für Geodäsie und Geophysik an der TU Wien beteiligt, die ein Jahr als Gastwissenschafterin zum Team gehörte.
Mithilfe der neuen Forschungsresultate hat Weinwurm zudem eine weitere erstaunliche Entdeckung gemacht: Während man ursprünglich angenommen hatte, Amalthea sei gleichzeitig mit Jupiter entstanden, kann diese Annahme aufgrund der errechneten Modelle und der Datenauswertung nun widerlegt werden.
Zwei Schlüsse sind nach der wissenschaftlichen Analyse zulässig: entweder Amalthea ist nicht gleichzeitig mit Jupiter entstanden oder der Mond ist in einem anderen Teil des Sonnensystems gebildet und später vom Jupiter-System „eingefangen“ worden. Für eine endgültige Klärung des Problems sollen nun Spezialisten für die Entstehung des Sonnensystems sorgen.
Dopplerdaten konnten nicht empfangen werden
Die Spuren von Amalthea hat Gudrun Weinwurm aufgenommen, da die Raumsonde Galileo bei ihrer letzten Mission vor dem definiten geplanten Absturz auf Jupiter im September 2003 die in sie gesetzten Hoffnungen nicht ganz erfüllen konnte: „Während des Vorbeifluges an Amalthea konnten die geplanten 2-Weg-Dopplerdaten von Galileo nicht auf der Erde empfangen werden, zur Auswertung standen nur weniger präzise 1-Weg-Dopplerdaten zur Verfügung“ erzählt Gudrun Weinwurm.
Im Rahmen ihrer Dissertation „Amalthea’s Gravity Field and its Impact on a Spacecraft Trajectory“ (TU Wien, Juli 2004) ist sie anhand unzähliger mathematischer Modelle der Frage nachgegangen, ob sich aus den nicht exakten Daten „doch noch was rausholen lässt“. Aus den Missionen vorheriger Raumsonden waren lediglich genäherte Informationen über die Masse, das Aussehen des Körpers, das Aussehen der Oberfläche von Amalthea und daher über die mittlere Dichte des Mondes bekannt – ein kleiner Gesteinsbrocken, der den Planeten Jupiter in nur 12 Stunden umläuft.
Die vom wissenschaftlichen Team am JPL durchgeführte Analyse der vorhandenen Galileo-Doppler-Daten ergab eine wesentlich geringere Masse des Körpers als angenommen und dementsprechend eine mittlere Dichte, die sogar geringer ist als Wasser. Die in weiterer Folge durchgeführten Modellrechnungen über den inneren Aufbau des Mondes, sein Gravitationsfeld und seine Oberflächeneigenschaften ergaben ein Bild von einem stark zerklüfteten Körper, dessen Inneres wahrscheinlich aus einer Mischung von Gestein, Eis und Hohlräumen besteht.
„Obwohl Amalthea nur ein Puzzlestein im Jupiter-System ist, war es spannend zu beweisen, dass Amalthea viel poröser ist als ursprünglich angenommen. Seine sehr geringe mittlere Dichte hat bei vielen Wissenschaftern Staunen und ein ‚Aha‘ ausgelöst.“
(idw – Technische Universität Wien, 30.05.2005 – DLO)
