Drei Monde, die Neptun umkreisen, könnten die zerschmetterten Überreste alter eisiger Körper sein, die heftig zusammenstießen. Eine neue Studie legt nahe, dass diese Fragmente der Schlüssel zum Verständnis dessen sein könnten, was sich im Inneren von Eiswelten befindet, die wir nicht sehen können.
„Das Innere großer Eismonde ist uns normalerweise dauerhaft verborgen, begraben unter dicken Hüllen aus Wassereis“, sagte der Hauptautor der Studie, Ryleigh Davis, gegenüber Space.com. „Neptuns innere Monde sind möglicherweise der einzige Ort im Sonnensystem, an dem wir dieses Material beobachten können. Ein katastrophales Ereignis hat diese alten Welten im Wesentlichen in ihr Inneres verwandelt.“
Der Abrissbirneneffekt von Triton
Triton ist der Riese im Raum. Er macht über 99 Prozent der gesamten Mondmasse von Neptun aus. Er hat ungefähr die Größe von Pluto und kreist in der entgegengesetzten Richtung zur Rotation von Neptun. Dieser Rückwärtspfad deutet darauf hin, dass Triton nicht mit dem Planeten entstanden ist. Es wurde wahrscheinlich im Kuipergürtel oder ähnlichen Randgebieten gefangen.
Als Neptuns Schwerkraft Triton erfasste, folgte Chaos.
Als Triton in die Umlaufbahn gelangte, hätten seine Gezeitenkräfte wie eine Abrissbirne gewirkt. Es hat wahrscheinlich alle Monde zerstört, die Neptun ursprünglich beherbergte. Davis und ihr Team untersuchten die Folgen. Sie konzentrierten sich auf Neptuns Ringe und drei kleine innere Monde: Larissa, Galatea und Proteos.
Diese Monde wurden 1980 von Voyager 2 entdeckt und befinden sich in der Nähe des Planeten, direkt außerhalb der Hauptringe. Ihre Nähe zum grellen Licht des Neptun macht es schwierig, sie von der Erde aus zu untersuchen.
Lehm, wo niemand damit gerechnet hat
Die Forscher nutzten das James-Webb-Weltraumteleskop, um das Nahinfrarotlicht dieser Körper zu analysieren. Dies enthüllte ihre chemische Zusammensetzung.
Tonmineralien erschienen auf den Ringen und zwei Monden: Larissa und Galatea. Insbesondere Magnesium-reiche Schichtsilikate. Diese kommen häufig bei Asteroiden und kohlenstoffhaltigen Chondriten in der Nähe von Jupiter vor. Im äußeren Sonnensystem werden sie nicht erwartet.
„Das Überraschendste ist einfach, dass wir überhaupt Ton gefunden haben“, sagte Davis. „Das stand wirklich nicht auf unserer Liste.“
Tonmineralien benötigen zur Bildung Wärme. Es ist eine längere, starke Erwärmung erforderlich. Dies geschah wahrscheinlich tief im Inneren eines großen Eiskörpers. Radioaktiver Zerfall und andere interne Wärmequellen könnten das Eis geschmolzen haben und so die für Tone notwendigen Bedingungen für flüssiges Wasser geschaffen haben.
Dies stützt die Theorie, dass Triton die ursprünglichen Monde zerstörte. Die Trümmer verwandelten sich in die inneren Monde, die wir heute sehen. Die Tonmineralien, die tief im Inneren dieser ursprünglichen Monde vergraben waren, wurden nach der Zersplitterung an der Oberfläche freigelegt.
Eine andere Theorie? Ein Zwergplanet.
Möglicherweise ist ein Pluto-großes Objekt zu nahe an Neptun geraten. Möglicherweise hat die Schwerkraft des Planeten ihn auseinandergerissen. Die dabei entstehenden Trümmer bildeten die heutigen Monde. In jedem Fall ist die Quelle des Tons das Innere eines großen, erhitzten Körpers.
Das Geheimnis des fehlenden Wassers
Ton benötigt flüssiges Wasser, um zu existieren. Auf den drei untersuchten Monden oder den Ringen wurde jedoch kein Wassereis nachgewiesen.
„Das ist wirklich überraschend“, sagte Davis. „Alles draußen in diesem Teil der Sonne ist wirklich eisig. Daher sind wir ziemlich sicher, dass sie tief im Inneren kommen mussten.“
Etwas, das groß genug ist, um sein eigenes Wassereis zu schmelzen, muss die Materialien geliefert haben. Die Quelle scheint das ursprüngliche System der Eismonde zu sein. Aber wohin ist das Eis gegangen? Das Geheimnis bleibt bestehen.
Proteus, der größte der drei untersuchten, weist keine Tonmineralien auf. Es könnte aus Trümmern ohne Ton entstanden sein. Oder sie könnten durch nachfolgendes Erhitzen zerstört worden sein.
Ein unbekanntes hydratisiertes Mineral
Alle drei Monde und die Ringe zeigten Anzeichen eines hydratisierten Minerals, das das Team nicht identifizieren konnte. Es ist ein Geist in den Daten.
„Um es zu identifizieren, werden wahrscheinlich neue Labormessungen unter den Bedingungen des äußeren Sonnensystems erforderlich sein“, sagte Davis. Es ist technisch anspruchsvoll. Aber es ist machbar.
Ein Vorbeiflug im Jahr 1989 reicht nicht aus. Wir brauchen eine spezielle Mission zum Neptun. Der Planetary Science Decadal Survey hat eine Eisriesenmission als höchste Priorität eingestuft. Die Entwicklung dauert allerdings Jahrzehnte. Zeit und Ressourcen sind die größten Hürden.
Aber die Daten von Webb sind eindeutig. Es gibt noch viel mehr zu lernen. Und die Hinweise liegen genau hier, in den zerstörten Überresten einer verlorenen Welt.
