Manen van Jupiter

De manen van Jupiter – Dit zijn de manen die rond Jupiter draaien

De gasplaneet Jupiter staat bekend om al zijn manen, waaronder de Galileïsche manen met de grootste maan van ons zonnestelsel. Wetenschap in Beeld reist naar de manen van Jupiter en vertelt je alles over deze bijzondere hemellichamen.

De gasplaneet Jupiter staat bekend om al zijn manen, waaronder de Galileïsche manen met de grootste maan van ons zonnestelsel. Wetenschap in Beeld reist naar de manen van Jupiter en vertelt je alles over deze bijzondere hemellichamen.

Shutterstock

Hoeveel manen heeft Jupiter?

Jupiter heeft 79 bekende manen. Dat zijn slechts drie manen minder dan de 82 manen van Saturnus, die daarmee de planeet is met de meeste manen in ons zonnestelsel.

Toch raakt Saturnus zijn koppositie misschien weer kwijt, omdat astronomen regelmatig nieuwe planeten in ons zonnestelsel ontdekken.

Heel lang was Jupiter de planeet met de meeste manen in ons zonnestelsel.

Maar in de herfst van 2019 maakte de International Astronomical Union bekend dat er 20 nieuwe manen rond Saturnus waren ontdekt, waardoor Jupiter verslagen werd – althans voorlopig.

Jupiter heeft misschien 600 manen

In de zomer van 2021 ontdekte een amateurastronoom nog een maan bij Jupiter.

De nieuwe maan is nog niet erkend door de International Astronomical Union, maar volgens andere astronomen is het bewijs voor de 80e maan van Jupiter overtuigend.

Bovendien blijkt uit onderzoek van de University of British Columbia in Canada dat Jupiter misschien wel honderden manen heeft.

De Canadese astronomen hebben verschillende archiefbeelden van Jupiter onderzocht en gecombineerd om te kijken of er kleinere manen om de planeet cirkelen.

Zo vonden ze 52 objecten die wel eens kleine nieuwe manen zouden kunnen zijn. En omdat het onderzoek slechts keek naar een klein deel van de ruimte rond Jupiter, schatten astronomen dat Jupiter misschien wel 600 manen zou kunnen hebben.

Het is dus wellicht een kwestie van tijd voordat Jupiter weer erkend wordt als de planeet met de meeste manen in ons zonnestelsel.

Hier vind je een overzicht van de manen van Jupiter.

Wat zijn de Galileïsche manen?

De Galileïsche manen zijn de vier grootste manen van Jupiter.

De vier Galileïsche manen zijn:

  • Ganymedes
  • Io
  • Europa
  • Callisto

De manen worden de Galileïsche manen genoemd omdat ze in de winter van 1610 werden ontdekt door de Italiaanse astronoom Galileo Galilei.

Galileo zag Io, Europa en Callisto voor het eerst op 7 januari en op 11 januari ontdekte hij ook Ganymedes, de grootste maan van Jupiter en tevens de grootste maan van ons zonnestelsel.

De vier grote manen van Jupiter

Jupiters manen – de Galileïsche manen.

© Lasse Alexander Lund-Andersen

De Galileïsche manen zijn vernoemd naar de minnaressen van de Griekse god Zeus – maar niet door Galileo.

Het was de Duitse astronoom Simon Marius die ze deze namen gaf in zijn werk Mundus Iovialis. In dat werk beweerde hij bovendien dat hij de manen van Jupiter als eerste had ontdekt. Later werd vastgesteld dat Galileo de Galileïsche manen als eerste ontdekte – één dag eerder dan Marius.

Galileo weigerde de namen van Marius te gebruiken, dus gaf hij ze nummers:

  • Jupiter I (Io)
  • Jupiter II (Europa)
  • Jupiter III (Ganymedes)
  • Jupiter IV (Callisto)

Tegenwoordig zijn de Galileïsche manen vooral bekend onder hun Griekse namen, maar ook het nummersysteem wordt nog gebruikt. Bijvoorbeeld als astronomen nieuwe manen rond Jupiter ontdekken en een naam moeten geven.

De vier Galileïsche manen draaien – net als onze maan – in een gebonden rotatie rond Jupiter. Dat wil zeggen dat Io, Europa, Ganymedes en Callisto altijd met dezelfde kant naar Jupiter zijn gericht.

Ganymedes

Ganymedes is de grootste maan van het zonnestelsel

Ganymedes is waarschijnlijk de meest opvallende maan van Jupiter.

Met een doorsnede van 5268 kilometer is Ganymedes het op acht na grootste object en de grootste maan van het zonnestelsel. Ter vergelijking: onze maan heeft een doorsnede van 3476 kilometer.

Manen van Jupiter – Ganymedes

Ganymedes is groter dan de planeet Mercurius en de dwergplaneet Pluto. Bovendien vertoont het bergachtige en pokdalige oppervlak tekenen van platentektoniek, net als op aarde. Intussen ligt deze geologische activiteit al jaren stil.

© Shutterstock

Ganymedes is ook de enige maan waarvan bekend is dat hij een magnetisch veld heeft.

Dit veld werd in 1996 ontdekt door de Galileo-sonde van de NASA. In 1998 maakte de Hubble-telescoop de eerste infraroodbeelden van het poollicht op de maan.

Astronomen denken dat het magnetisch veld ontstaat door de beweging van gesmolten ijzer in de kern of door vloeibaar zout water onder de ijskap van de maan.

Er kan vloeibaar water op Ganymedes zijn

De NASA vermoedt al sinds de jaren 1970 dat Ganymedes vloeibaar water bevat en sindsdien is er steeds meer bewijs voor deze theorie, bijvoorbeeld de ontdekking van het magnetisch veld in 1996.

In 2015 bleek uit analyses van beelden van de Hubble-telescoop dat de bewegingen van het poollicht op Ganymedes zouden kunnen wijzen op vloeibaar zout water op 160 kilometer onder het oppervlak. Volgens astronomen kan Ganymedes zelfs meer zout water bevatten dan alle oceanen op aarde.

Als er vloeibaar water op Ganymedes is, kan dat betekenen dat er ook leven is. De NASA bereidt daarom een missie voor om te onderzoeken of Ganymedes bewoonbaar is en of er misschien zelfs leven is.

In de zomer van 2023 vertrekt de ruimtesonde Jupiter Icy Moons Explorer (JUICE) richting Ganymedes, Callisto en Europa. De vulkanisch actieve maan Io wordt overgeslagen, omdat de barre omstandigheden leven daar vrijwel onmogelijk maken.

Als alles goed gaat, zal JUICE in 2031 Jupiter bereiken en in het najaar van 2032 in een baan om Ganymedes draaien.

Io

Io is de meest vulkanisch actieve maan

Van alle kleine en grote planeten in ons zonnestelsel is Io het meest vulkanisch actief.

Op de geelachtige Galileïsche maan liggen honderden borrelende vulkanen. Sommige uitbarstingen zijn zo hevig dat vulkanisch materiaal meer dan 400 kilometer de ruimte in wordt geslingerd.

Manen van Jupiter – Io

Verschillende zwavelverbindingen door vulkanische activiteiten geven de maan Io een kleurrijk patroon van geel, rood, wit en zwart.

© Shutterstock

Het oppervlak van Io wordt voortdurend bedekt met nieuwe lava, waardoor de maan ook steeds een nieuw oppervlak krijgt.

Drie soorten uitbarstingen maken van Io een hel

Vulkanische activiteit op Io
/ 3

Explosieve uitbarstingen

Bij een explosieve uitbarsting ontstaat een kilometershoge fontein van lava die weken of maanden kan aanhouden.

1

Stromende uitbarstingen

Deze uitbarstingen duren jaren en verspreiden lava over duizenden vierkante kilometers.

2

Kleine uitbarstingen

Deze relatief kleine uitbarstingen gebeuren in vulkaankraters en vormen meren van lava.

3
© NASA & Claus Lunau

Zwaartekracht van Jupiter maakt Io bloedheet

Het vulkanisme op Io is het gevolg van een enorme warmteontwikkeling in het binnenste van de maan, veroorzaakt doordat Jupiter voortdurend aan Io trekt.

Io is de binnenste van de vier grote manen van Jupiter, en zijn baan wordt bepaald door Europa en Ganymedes. Die houden Io in een elliptische baan, waardoor Jupiter steeds een andere zwaartekracht op Io uitoefent.

Hierdoor verandert Io voortdurend van vorm en door de wrijving ontstaat een extreme hitte.

Uit onderzoek blijkt dat deze hitte onder de korst van Io wordt opgeslagen. Hier wordt gesteente vloeibaar en stijgt de druk. Daarna schiet de lava omhoog.

Europa

Misschien is er leven op Europa

Europa is de kleinste van de Galileïsche manen en ziet er misschien niet heel uitnodigend uit.

Europa is even groot als onze maan en heeft een oppervlak dat bedekt is met ijs – leven lijkt er onmogelijk.

Maar na een aantal ontdekkingen is Europa ineens heel interessant.

Manen van Jupiter – Europa

Europa heeft haar heldere oppervlak te danken aan een dikke ijslaag.

© Shutterstock

40 jaar geleden vloog de Voyager 2 langs Europa en maakte hij foto’s die de nieuwsgierigheid van astronomen wekten. Ze zagen dat er lange scheuren in het ijs zaten, maar vrijwel geen kraters van meteoorinslagen.

Dat kan komen doordat er een soort geologische activiteit op Europa plaatsvindt, die de kraters uitwist.

Beelden van de Galileo-sonde in de jaren 1990 bekrachtigen de theorie dat er onder het ijs een oceaan van vloeibaar water kan liggen, die beweegt onder invloed van de zwaartekracht van Jupiter en het ijs laat barsten. En in 2012 vond de Hubble-telescoop sporen van geisers die water door het ijs omhoog schieten.

Jupiter haalt water uit verborgen oceaan op Europa

Geisers op het oppervlak van Europa (maan)
/ 3

Jupiter maakt scheuren in het ijs

Door de zwaartekracht van Jupiter breekt het ijs op Europa.

1

Het water trekt in de scheuren

Water uit Europa’s oceanen duwt tegen de onderkant van de ijslaag.

2

Geisers schieten fonteinen van stoom in de atmosfeer

Op sommige plekken breekt het water door het ijs en ontsnapt als stoom aan het oppervlak. In 2019 werd voor het eerst waterdamp gevonden.

3
© SETI Institute/JPL-Caltech/NASA

Sporen van waterdamp in de atmosfeer

In het najaar van 2019 konden astronomen van NASA bewijzen dat er echt geisers – en dus ook een vloeibare oceaan – op Europa lagen.

Met de Keck-telescoop in Hawaï hebben wetenschappers het infrarode licht van Europa heel nauwkeurig gemeten.

Met behulp van spectronomie vonden ze vingerafdrukken van de stoffen die zich in de ijle atmosfeer van Europa bevinden, waaronder ook waterdamp.

De berekeningen van de astronomen waren ongekend moeilijk, omdat ze hun waarnemingen vanaf de aarde deden.

Hierdoor was het licht van Europa niet alleen door zijn eigen atmosfeer gegaan, maar ook door die van de aarde, die vol met waterdamp zit. Die sporen moesten dus eerst weer ‘afgetrokken’ worden om een zuiver beeld te krijgen.

Als het water uit een verborgen oceaan komt, bestaat er ook een opening tussen het oppervlak en de oceaan. En dat betekent dat de ingrediënten voor leven, zoals zuurstof, organische moleculen en voedingszouten, bij elkaar kunnen komen.

Twee missies op weg naar Europa

Misschien weten we de komende jaren of er leven mogelijk is op Europa.

In 2023 stuurt NASA de ruimtesonde JUICE naar Ganymedes, Europa en Callisto. Na een reis van zeven jaar zal JUICE drie jaar lang de drie Galileïsche manen observeren, die misschien allemaal oceanen onder het ijs hebben.

De missie gaat niet alleen kijken of er leven mogelijk is, maar moet ook informatie verzamelen over het ontstaan en de evolutie van de Galileïsche manen.

In 2024 of 2025 lanceert de NASA de Europa Clipper, die zich uitsluitend zal richten op Europa.

Na een reis van ongeveer zes jaar moet de sonde Europa in kaart brengen en kijken of er leven mogelijk is.

Callisto

Callisto is de op twee na grootste maan in het zonnestelsel

Met een doorsnede van 4821 kilometer is Callisto de op twee na grootste maan in het zonnestelsel en de op één na grootste maan van Jupiter.

Van alle Galileïsche manen staat Callisto het verst van Jupiter. Callisto heeft dus geen last van de zogenoemde baanresonantie tussen Jupiter en de andere Galileïsche manen.

Hierdoor heeft Callisto niet dezelfde warmteontwikkeling, die optreedt door de wrijving onder invloed van de zwaartekracht van Jupiter.

Manen van Jupiter – Callisto

De bruine kleur van Callisto komt waarschijnlijk door meteoren die het ijzige oppervlak van de maan hebben gekleurd.

© Shutterstock

Callisto ligt vol met kraters

Het oppervlak van Callisto vertoont geen tekenen van geologische activiteit en wordt het alleen gevormd door kraters. Callisto heeft zelfs de meeste kraters van alle manen in ons zonnestelsel.

De meeste kraters lijken vaag, omdat de ijskap op de maan hun contouren in de loop van miljoenen jaren heeft uitgewist.

De grootste krater op Callisto wordt Valhalla genoemd. Valhalla heeft een doorsnede van bijna 4000 kilometer en is de grootste bekende kraterstructuur in het zonnestelsel.

De op één na grootste krater op Callisto, Asgard, heeft een doorsnede van 1700 kilometer.

Callisto heeft speciale kratervorming

In 1979 maakte Voyager 1 een foto van een rij gelijkvormige kraters op Callisto.

Gipul Catena-krater op Callisto

De Gipul Catena-krater (foto) is uniek voor Callisto, maar dit soort kraterformaties zijn ook ontdekt op andere manen van Jupiter. Zoals de Enki Catena, de rij kraters op Ganymedes.

© NASA

De kraters werden Gipul Catena genoemd en onderzoekers denken dat ze ontstaan zijn door een komeet die in stukken werd gescheurd door de getijdewerking.

De theorie is gebaseerd op waarnemingen van de komeet Shoemaker-Levy 9, ontdekt in 1993, die net uiteengereten was door de getijdekrachten op Jupiter.

Fragmenten van de komeet Shoemaker-Levy 9

Dit is een deel van de 21 brokstukken van de komeet Shoemaker-Levy 9, die de Amerikaanse geoloog Eugene Shoemaker samen met zijn vrouw en de astronoom David Levy in 1993 ontdekte.

© NASA, ESA, H. Weaver en E. Smith (STScI)

Net als bij Ganymedes en Europa vermoeden wetenschappers dat er op Callisto mogelijkerwijs een vloeibare oceaan ligt onder de kilometers dikke ijslaag.

En dus zal JUICE ook Callisto onderzoeken als hij ergens in de jaren 2030 de Galileïsche manen bereikt.