การศึกษาบ่งชี้ว่าแกนีมีดเริ่มต้นอย่างเย็นและการวิวัฒนาการของสนามแม่เหล็กในช่วงหลัง

การวิจัยใหม่จากผู้เชี่ยวชาญเปิดเผยว่าแกนีมีด ซึ่งเป็นดวงจันทร์ที่ใหญ่ที่สุดในระบบสุริยะและดาวพฤหัสบดี เริ่มก่อตัวอย่างเย็นชา การค้นพบขั้นพื้นฐานนี้ขัดแย้งกับสมมติฐานเรื่องการกำเนิดที่ร้อนแรงของดาวเทียมธรรมชาติ การค้นพบนี้ชี้ไปที่กระบวนการให้ความร้อนอย่างค่อยเป็นค่อยไปซึ่งถึงจุดสูงสุดในการสร้างแกนโลหะและสนามแม่เหล็ก

กานีมีดถูกค้นพบโดยนักวิทยาศาสตร์กาลิเลโอ กาลิเลอีเมื่อต้นศตวรรษที่ 17 โดยมีความโดดเด่นในด้านคุณสมบัติพิเศษในระบบสุริยะ เทห์ฟากฟ้ามีขนาดใหญ่กว่าดาวเคราะห์ดาวพุธและเป็นดวงจันทร์ดวงเดียวที่ทราบว่ามีสนามแม่เหล็กของตัวเอง ความแตกต่างนี้ทำให้วัตถุนี้กลายเป็นวัตถุในการศึกษาที่สำคัญในการทำความเข้าใจธรณีพลศาสตร์ของวัตถุดาวเคราะห์ ซึ่งให้ข้อมูลเชิงลึกที่มีคุณค่าเกี่ยวกับวิวัฒนาการของดวงจันทร์ขนาดยักษ์

การก่อตัวในยุคแรกๆ ของแกนีมีดนั้นแยกออกจากโลก

การสืบสวนเชิงลึกเกี่ยวกับแกนีมีดชี้ให้เห็นว่าดวงจันทร์เริ่มดำรงอยู่ในสภาวะที่มีอุณหภูมิต่ำ นักวิจัยกล่าวว่ามวลของแกนีมีดในตอนแรกไม่ร้อนพอที่จะเกิดการแตกตัวภายในทันที ซึ่งจะทำให้เกิดแกนโลหะขึ้นมาตั้งแต่แรก ในทางกลับกัน การเริ่มต้นอย่างร้อนแรงสันนิษฐานว่ามีแกนโลหะอยู่ในระยะเอ็มบริโอของดวงจันทร์แล้ว ซึ่งคล้ายกับสิ่งที่เกิดขึ้นกับโลก ความแตกต่างนี้ทำให้เกิดกระบวนทัศน์ใหม่ในการทำความเข้าใจการก่อตัวของเทห์ฟากฟ้า

Kevin Trinh ผู้ร่วมเขียนการศึกษาและนักวิจัยจากสถาบันเทคโนโลยีแคลิฟอร์เนีย (Caltech) เน้นย้ำถึงความสำคัญของการติดตามเวลาของการก่อตัวของแกนีมีด คำถามหลักที่ผู้เชี่ยวชาญเผชิญอยู่ก็คือว่าดวงจันทร์เริ่มมีอากาศเย็นหรือร้อนหรือไม่ ทีมวิจัยได้ทำงานเพื่อถอดรหัสความซับซ้อนทางธรณีวิทยาและแม่เหล็กของดาวเทียม

แกนีมีดมีลักษณะเฉพาะที่ทำให้โดดเด่นเหนือดาวเทียมดวงอื่นในระบบสุริยะ:
• มันมีขนาดใหญ่กว่าดาวพุธ
• เป็นดวงจันทร์ดวงเดียวในระบบสุริยะที่มีสนามแม่เหล็กในตัว
• มีสนามแม่เหล็กในตัวมันเอง ซึ่งสร้างขึ้นภายใน

สนามแม่เหล็กของดวงจันทร์ถูกขับเคลื่อนด้วยไดนาโม

สนามแม่เหล็กของแกนีมีดใช้พลังงานจากกระบวนการภายในที่เกี่ยวข้องกับการเคลื่อนย้ายเหล็กเหลวที่เป็นสื่อกระแสไฟฟ้า กลไกนี้เกิดขึ้นภายในแกนกลางของมันและเทียบได้กับไดนาโมภาคพื้นดินซึ่งสร้างสนามแม่เหล็กโลก อย่างไรก็ตาม การเปรียบเทียบกับโลกนั้นมีจำกัด เนื่องจากแกนีมีดแสดงให้เห็นความแตกต่างพื้นฐานในวิวัฒนาการทางธรณีวิทยาและทางความร้อน

หยดโลหะหลอมเหลวซึ่งประกอบด้วยเหล็กและเหล็กซัลไฟด์ ค่อย ๆ ซึมเข้าไปในภายในของแกนีมีดเมื่อเวลาผ่านไป กระบวนการอพยพที่ช้านี้จำเป็นต่อการก่อตัวของแกนกลางของดวงจันทร์ ในทางกลับกัน การก่อตัวของแกนโลหะเป็นเหตุการณ์เร่งปฏิกิริยาที่กระตุ้นสนามแม่เหล็กที่ล้อมรอบดาวเทียมในปัจจุบัน

แหล่งความร้อนทำให้เกิดความร้อนอย่างต่อเนื่อง

การทำความร้อนแบบค่อยเป็นค่อยไปของแกนีมีดซึ่งผลักดันการก่อตัวของแกนกลางและสนามแม่เหล็ก ได้รับการสนับสนุนจากแหล่งความร้อนหลักสองแหล่ง หนึ่งในนั้นคือความร้อนจากกัมมันตภาพรังสี ซึ่งเป็นผลมาจากการสลายตัวของไอโซโทปกัมมันตภาพรังสีหนักที่อยู่ภายในดวงจันทร์ พลังงานที่ปล่อยออกมาอย่างต่อเนื่องนี้มีส่วนช่วยในการรักษาสภาพแวดล้อมที่อบอุ่นเพียงพอสำหรับการเปลี่ยนแปลงภายใน

แหล่งความร้อนที่สำคัญอันดับสองคือความร้อนจากน้ำขึ้นน้ำลงซึ่งแกนีมีดได้มาจากปฏิกิริยาแรงโน้มถ่วงที่รุนแรงกับดาวพฤหัสยักษ์ แรงขึ้นน้ำลงที่กระทำโดยดาวพฤหัสบนดวงจันทร์ที่ใหญ่ที่สุดทำให้เกิดการเสียรูปภายในและการเสียดสี ทำให้เกิดความร้อนอย่างต่อเนื่อง การรวมกันของกลไกความร้อนทั้งสองนี้มีความสำคัญอย่างยิ่งต่อกิจกรรมทางธรณีวิทยาและสนามแม่เหล็กของดวงจันทร์

การก่อตัวแกนกลางเกิดขึ้นหลังจาก 200 ล้านปี

การวิจัยระบุว่ากระบวนการก่อตัวของแกนโลหะแกนีมีดเกิดขึ้นหลังจาก 200 ล้านปีแรกของประวัติศาสตร์ระบบสุริยะ ช่วงเวลานี้คือหลังจากเวลาที่นิวเคลียสของดาวเคราะห์ก่อตัวตามปกติ ลำดับเหตุการณ์ในช่วงหลังดังกล่าวแสดงให้เห็นวิถีวิวัฒนาการที่ชัดเจนของแกนีมีดเมื่อเปรียบเทียบกับดาวเคราะห์และเทห์ฟากฟ้าอื่นๆ ที่ใหญ่กว่า

นักวิทยาศาสตร์เชื่อว่ากระบวนการให้ความร้อนและการก่อตัวแกนกลางนี้อาจยังคงดำเนินต่อไปจนทุกวันนี้ ความเป็นไปได้นี้แสดงให้เห็นว่าแกนีมีดยังคง “มีชีวิต” ในทางธรณีวิทยาและประสบกับความร้อนภายในอย่างต่อเนื่อง ภาพของแกนีมีดที่ถ่ายโดยยานกาลิเลโอของ NASA แสดงให้เห็นถึงความซับซ้อนและความสวยงามของเทห์ฟากฟ้านี้ ซึ่งยังคงทำให้นักวิจัยประหลาดใจกับการค้นพบนี้