Około 4 miliardów lat temu asteroida uderzyła w księżyc Jowisza, Ganimedesa. Teraz badacz z Uniwersytetu Kobe zdał sobie sprawę, że oś największego księżyca Układu Słonecznego przesunęła się w wyniku uderzenia, co potwierdziło, że asteroida była około 20 razy większa od tej, która zakończyła erę dinozaurów na Ziemi i spowodowała jedno z największych uderzeń z wyraźnymi śladami w Układzie Słonecznym.
Ganimedes jest największym księżycem w Układzie Słonecznym, większym nawet od planety Merkury, a także interesującym ze względu na oceany ciekłej wody pod jego lodową powierzchnią. Podobnie jak księżyc Ziemi, jest zablokowany pływowo, co oznacza, że zawsze pokazuje tę samą stronę do planety, wokół której krąży, a zatem ma również niewidoczną stronę. Na dużej części powierzchni księżyc jest pokryty bruzdami, które tworzą koncentryczne okręgi wokół jednego określonego miejsca, co doprowadziło badaczy w latach 80. do wniosku, że są one wynikiem dużego zdarzenia uderzeniowego. „Księżyce Jowisza Io, Europa, Ganimedes i Kallisto mają interesujące indywidualne cechy, ale ta, która przykuła moją uwagę, to te bruzdy na Ganimedesie” — mówi planetolog z Uniwersytetu Kobe HIRATA Naoyuki. Kontynuuje: „Wiemy, że ta cecha została stworzona przez uderzenie asteroidy około 4 miliardy lat temu, ale nie byliśmy pewni, jak duże było to uderzenie i jaki miało wpływ na księżyc”.
Dane z odległego obiektu są skąpe, co znacznie utrudnia badania, dlatego Hirata jako pierwszy zdał sobie sprawę, że domniemane miejsce uderzenia znajduje się niemal dokładnie na południku najbardziej oddalonym od Jowisza. Opierając się na podobieństwach do zdarzenia uderzenia na Plutonie, które spowodowało przesunięcie osi obrotu planety karłowatej, o którym dowiedzieliśmy się dzięki sondzie kosmicznej New Horizons, sugerowało to, że Ganimedes również przeszedł taką reorientację. Hirata jest specjalistą w symulowaniu zdarzeń uderzenia na księżycach i asteroidach, więc ta refleksja pozwoliła mu obliczyć, jaki rodzaj uderzenia mógł spowodować tę reorientację.
W czasopiśmie Scientific Reports, badacz z Uniwersytetu Kobe opublikował, że asteroida prawdopodobnie miała średnicę około 300 kilometrów, około 20 razy większą od tej, która uderzyła w Ziemię 65 milionów lat temu i zakończyła erę dinozaurów, i utworzyła przejściowy krater o średnicy od 1400 do 1600 kilometrów. (Przejściowe kratery, szeroko stosowane w symulacjach laboratoryjnych i obliczeniowych, to jamy powstałe bezpośrednio po wykopaniu krateru i zanim materiał osiadł w kraterze i wokół niego). Według jego symulacji, tylko uderzenie tej wielkości mogłoby sprawić, że zmiana w rozkładzie masy mogłaby spowodować przesunięcie osi obrotu księżyca do jego obecnej pozycji. Wynik ten jest prawdziwy niezależnie od tego, gdzie na powierzchni nastąpiło uderzenie.
„Chcę zrozumieć pochodzenie i ewolucję Ganimedesa i innych księżyców Jowisza. Gigantyczne uderzenie musiało mieć znaczący wpływ na wczesną ewolucję Ganimedesa, ale termiczne i strukturalne skutki uderzenia na wnętrze Ganimedesa nie zostały jeszcze w ogóle zbadane. Wierzę, że dalsze badania wykorzystujące wewnętrzną ewolucję lodowych księżyców mogą zostać przeprowadzone w następnej kolejności” – wyjaśnia Hirata.
Ciekawy ze względu na oceany podpowierzchniowe, Ganimedes jest ostatecznym celem sondy kosmicznej JUICE ESA. Jeśli wszystko pójdzie dobrze, statek kosmiczny wejdzie na orbitę wokół Księżyca w 2034 r. i będzie prowadził obserwacje przez sześć miesięcy, wysyłając mnóstwo danych, które pomogą odpowiedzieć na pytania Hiraty.
Badania te zostały sfinansowane przez Japońskie Towarzystwo Popierania Nauki (dotacje 20K14538 i 20H04614) oraz Stowarzyszenie Naukowo-Techniczne Hyogo.