În 1996, sonda spațială Galileo al lui NASA a făcut o descoperire surprinzătoare despre Ganymede, cea mai mare lună cunoscută a lui Jupiter - și a sistemului solar. Luna are un câmp magnetic, ceea ce a sugerat că interiorul său este activ. Spre deosebire de toate celelalte luni cunoscute, se pare că are un dynamo magnetic - o caracteristică observată tipic în planete, cum ar fi Pământul, Mercur și giganții gazoși.

Trei decenii mai târziu, experții au început să reexamineze ce ar putea însemna prezența câmpului. Cercetătorii raportează în Science Advances că dynamo-ul lui Ganymede nu este produsul unui miez topit agitat, ci de un miez încă în formare. Dacă este așa, Ganymede ar putea fi singurul corp ceresc cunoscut din Sistemul Solar în care se mai formează un miez metalic - ceea ce ar putea oferi o perspectivă rară asupra unui proces despre care nu avem informații curente, procesul fiind finalizat de milioane de ani în alte corpuri cerești.

Câmpul magnetic al Pământului provine din mișcarea metalului lichid din miezul exterior care înconjoară miezul solid de fier. Aceste mișcări generează un curent electric care menține câmpul magnetic. În cazul lui Ganymede, cercetătorii teoretizează un mecanism similar, așa-numitul haos al fierului fiind cheia efectului. Conform modelului lor, fierul lichid se răcește și se cristalizează la marginea miezului, apoi se scufundă și se topește din nou la adâncime, creând mișcările convective necesare efectului dinamo.

Totuși, această idee presupune că Ganymede s-a format într-o stare relativ fierbinte, care a permis separarea timpurie a metalelor și formarea nucleului. Alți cercetători susțin însă că sateliții înghețați precum Ganymede s-au format prea reci pentru ca separarea rapidă să aibă loc, întârziind formarea nucleului cu miliarde ani.

Pentru a investiga această problemă, Kevin Trinh, cercetător planetar la CalTech, și colegii săi, au modelat modul în care căldura din Ganymede a fost generată și răspândită în timp. Au emis ipoteza că Ganymede a fost inițial rece și s-a încălzit treptat de-a lungul a miliarde ani, alimentată de dezintegrarea radioactivă a elementelor grele și de efectele mareelor de la Jupiter. În timp, apa a fost eliberată din roci, creând vastul ocean subteran prezent pe suprafața sa. În același timp, materialul topit bogat în fier a s-a scurs din roci și s-a scurs în adâncuri, formând nucleul.

Cercetătorii au descoperit că "picurarea" continuă în miez a metalului dens nu numai că construiește miezul, dar și amestecă materialele acestuia. Pe măsură ce fierul proaspăt se acumulează, declanșează mișcări în interiorul lichidului, susținând dinamo-ul magnetic. În multe dintre simulările lor, acest proces continuă timp de miliarde ani, și continuă și în prezent. Pentru ca acest lucru să se întâmple, Ganymede a trebuit să urmeze o cale foarte specifică. Dacă s-ar fi încălzit prea încet, fierul nu s-ar fi topit și nu s-ar fi adunat. Iar dacă s-ar fi încălzit prea repede - din cauza unor forțe mareice mai puternice sau a unor elemente mai radioactive - miezul său s-ar fi format cu mult timp în urmă.

Testul real al teoriei ar putea avea loc în 2031, când sonda spațială Jupiter Icy Moons Explorer (JUICE) a Agenției Spațiale Europene va ajunge pe Ganymede, spune James Roberts, fizician planetar la Laboratorul de fizică aplicată al Universității Johns Hopkins. Măsurătorile câmpului gravitațional ar putea dezvălui modul în care masa este distribuită la adâncime, dacă fierul este concentrat într-un miez compact sau încă se învârte prin interior. Măsurătorile magnetice ar putea, să rafineze estimările privind mărimea și proprietățile nucleului.

Câmpul magnetic al lui Ganymede îl face deja unic printre sateliți. Dacă misiunea îi va determina pe experți să concluzioneze că este singurul corp ceresc cunoscut din sistemul solar cu un nucleu încă în formare, acest lucru l-ar putea face și mai special, spune Trinh. Ne-ar putea ajuta și să înțelegem trecutul altor corpuri cerești care au terminat deja să se formeze.