Каллисто спутник юпитера кратко

Обновлено: 04.07.2024

Каллисто – это самый отдаленный спутник планеты Юпитер. Это третий по величине спутник Солнечной системы.

Общие сведения

Каллисто назван в честь возлюбленной Зевса (древнегреческая мифология). Галилео Галилей обнаружил данный спутник в 1610 году при помощи первого телескопа, а Симон Марий в 1614 году предложил современное название данного объекта. Размеры спутника сходны с планетой Меркурий, но масса значительно уступает. Также, Каллисто спутник Юпитера, весьма интересен и необычен.

Возможное происхождение Каллисто

Модель внутреннего строения Каллисто. Показаны ледяная кора, возможный водный океан и ядро из льдов и камней

Многие ученые предполагают, что Каллисто образовалась в результате медленных процессов газопылевой туманности, которой был окружен Юпитер. Тепло, получаемое при столкновении с метеоритами и радиоактивным распадом, не смогло расплавить лед Каллисто. Конвенция твердого вещества и охлаждение поверхности — это медленные процессы, которые происходили на спутнике.

Основные исследования Каллисто

Каллисто, снимок Voyager 1 6 марта 1979 года

Спутники Юпитера Каллисто и Европа, снимок космического аппарата Кассини, сделанный в 2000 году.

Атмосфера спутника

Атмосфера Каллисто сильно разряженная и имеет температуру равную 150К. Ее состав — это углекислый газ. После захода Солнца происходит снижение температуры.

Поверхность

Ударный кратер Хар с центральным куполом

Поверхность спутника очень старая. Ее возраст составляет четыре млрд. лет. Многие ученые предполагают, что спутник покрыт огромным слоем льда, под которым располагается океан, который может достигать глубины до 19 км. К центру Каллисто содержит горные породы и железо. Радиус спутника составляет 2403 км. Каллисто вращается синхронизировано. Полный оборот спутника вокруг Юпитера происходит за 16.7 дней. Он имеет темную поверхность, которая загрязнена различными примесями и силикатной пылью. Спутник почти полностью покрыт ударными кратерами.

Кратеры Каллисто

Валгалла — ударный бассейн на спутнике Юпитера Каллисто

В истории Каллисто были катаклизмы. Об этом свидетельствуют ударные структуры, например, Асгард и Валгалла. Особый интерес представляет двухсот километровый кратер. Это круглая область, которая окружена темными породами. Большой кратер окружен более мелкими. Он и кратер Айгалук имеют ударное происхождение. Трещины Валгалла имеют внушительный диаметр, который составляет около трех тысяч километров. Они напоминают вид кругов на воде. Скорее всего — это результат столкновения с огромным метеоритом. На Каллисто отсутствуют следы деятельности вулканов. На поверхности спутника есть и светлые кратеры, которые были образованы в более поздний период.

Возможная колонизация Каллисто

База на Каллисто в представлении художника

Многие ученые приходят к выводу, что в будущем, возможно образование колоний на Каллисто, так как она имеет стабильную геологию и не подвержена действиям радиации поясов Юпитера. Построение станции на спутнике — это перспектива будущего периода. Изо льда спутника возможно добывать воду и ее использовать. Кроме того, с поверхности спутника возможно исследование другого спутника Юпитера — Европы. Полет на Каллисто может занять от двух до пяти лет.

Юпитер отличается лунной семьей из 67 членов. Крупнейшими выступает галилейская группа, в которой числится Каллисто. Это наиболее отдаленная из них, может располагать подповерхностным океаном и отстранена достаточно, чтобы не попадать под влияние планетарной магнитосферы. Все это делает ее прекрасным кандидатом для поиска жизни.

Обнаружение и имя

Спутник Юпитера Каллисто вместе с другими в группе нашел Галилео Галилей в январе 1610 года. Имя принадлежит нимфе (ребенок Ликаона), связанной с Артемидой (богиня охоты).

Название предложил Симон Марий, который также утверждал, что самостоятельно нашел луны. Галилей не хотел их использовать, поэтому просто пронумеровал римскими цифрами. Варианты Мария обрели популярность лишь в 20-м веке.

Размер, масса и орбита

С радиусом в 2410.3 км (0.378 земного) и массой – 1.0759 х 10 23 кг луна стоит на 2-м месте по величине и 3-м в системе. Средняя отдаленность от планеты – 1 882 700 км. Но эксцентриситет в 0.0074 приводит к тому, что Каллисто приближается на 1 869 000 км и отдаляется на 1 897 000 км.

Сравнение размеров Земли, Луны и спутников Галилея

Пребывает в гравитационном блоке, то есть тратит одинаковое время на осевой и орбитальный обороты (16.689 дней). Орбитальный путь отличается легкой эксцентричностью и наклоном к планетарному экватору.

Таким образом вы узнали, спутником какой планеты является Каллисто.

Основные параметры спутника Каллисто

Каллисто отличается от объектов своей группы отдаленностью, что позволяет избежать сильного планетарного влияния.

Состав и поверхность

Показатель плотности – 1.83 г/см 3 , что намекает на одинаковое соотношение камней к водяному льду с дополнительными летучими льдами. Лед охватывает примерно 49-55% спутника, а каменная часть наполнена хондритами, силикатами и оксидом железа.

Обзор в ближний и ИК-свет показал наличие в поверхностном шаре двуокиси углерода, магния, гидратированных силикатов, двуокиси серы, аммиака и разнообразных органических соединений.

Внутренняя структура Каллисто, отображающая поверхностный лед, жидкую воду и внутренний ледяной слой

Спускаемся под поверхность и находим ледяную литосферу (80-150 м). Далее может простираться соленый океан (50-200 км). На океаническое присутствие намекает магнитное поле Юпитера, которое не демонстрирует признаков проникающей лунной поверхности. Это значит, что должна присутствовать жидкость с глубиной в 10 км. Если же в воде есть аммиак, то глубина увеличивается до 250-300 км.

После должно располагаться внутреннее пространство из сжатых скал и льдов, причем с глубиной будет возрастать количество горной породы. Можно предположить, что присутствует частичная дифференциация и силикатное ядро с охватом в 600 км (плотность – 3.1-3.6 г/см 3 ), вокруг которого сконцентрирована ледяная и каменная смесь.

Спектральный анализ также отметил поверхностную неоднородность в небольших масштабах. В основном заметны яркие пятна, наполненные чистым льдом и смесью из камня. Если сравнивать с другими объектами в галилейской группе, то Каллисто темнее, так как альбедо составляет всего лишь 20%.

Поверхностный слой спутника планеты Юпитер Каллисто особенный, так как щедро покрыт кратерами и демонстрирует древние породы. Считается, что это наиболее кратерная поверхность во всей системе. Однако это практически единственная разновидность структур, потому что нет гор, вулканов или тектонической активности.

В размерах кратеры простираются на 0.1-100 км, если не считать многокольцевых структур. Формирования с охватом менее 5 км обладают плоскими формами. Центральные пики появляются на крупных (5-40 км). Если диаметр измеряется 25-100 км, то пики сменяются центральными ямами. Купола формируются при 60 км.

Многокольцевые бассейны могли появиться от концентрированных разрывов после удара. Наиболее крупные охватывают 600 км и 1600 км в диаметре.

Многокольцевая ударная структура с диаметром 3800 км, отображенная Вояджером-1

Возраст формирований можно вычислить по плотности ударных кратеров. Считают, что многие появились еще 4.5 млрд. лет назад, то есть на этапе формирования системы. Отметены появились в период между 1 и 4 млрд. лет.

Атмосфера

Спутник обладает слабым атмосферным слоем, представленным двуокисью углерода. Показатель давления 7.5 х 10-12 бар, а плотность частичек – 4 х 10 8 см -3 . Такой тонкий слой теряется в течение четырех дней, поэтому требует постоянного пополнения.

Молекулярный кислород не обнаружили, но считают, что он в 10-100 раз превосходит концентрации СО₂. Об этом говорит высокая электронная плотность планетарной ионосферы.

Обитаемость

Намеки на скрывающийся под поверхностью океан тут же натолкнули исследователей на поиски жизни. Шансов намного больше, если жидкость соленая, потому что в ней могут существовать галофилы.

Также рассматривали возможность внеземной микробной жизни. Но для этого лучше подходят условия Европы и Ганимеда. В Каллисто меньше теплового потока и нет контакта между скалистым материалом и океанической жидкостью.

Исследование

Первыми мимо пролетели Пионер-10 (1973) и Пионер-11 (1974). Но они лишь подтвердили то, что было добыто земными телескопами. Вояджеры 1 и 2 смогли отобразить больше половины поверхностного слоя луны и определить показатели массы, температуры и форму.

Каллисто, отображенная аппаратом Новые Горизонты в период пролета 2007-го года

Восемь пролетов совершил аппарат Галилео в 1994-2003 гг. Ему удалось прислать кадры с расширением в 15 м. В 2000 году пролетающий мимо Кассини изучил спутник в ИК-спектрах. Новые снимки прибыли в 2007 году от Новых Горизонтов. Прибор LEISA сумел определить как освещение влияет на показания ИК-спектра.

Следующей миссией должна стать JUICE, ожидаемая в 2022 году. Она нацелена на Европу и Ганимед, но наведается и к Каллисто.

Колонизация

Каллисто выглядит довольно привлекательным местечком для создания колонии. Обладает богатым водным запасом в виде ледяной поверхности и возможным жидким океаном. Среди важных плюсов и отдаленность спутника от планеты, что уменьшает уровень поступающей радиации. В 2003 году НАСА серьезно рассматривала Каллисто в качестве возможного источника жизни.

Художественное представление человеческой базы на ледяной поверхности Каллисто

Ученые рассматривают возможность постройки наземной базы и спуска подводной лодки с экипажем для океанического исследования. В пользу базы говорит низкое радиационное влияние и стабильность в геологическом плане.

Есть вариант запуска миссии HOPE, которая может стартовать в 2040-х гг. Но пока это лишь разговоры и предложения. Однако не стоит забывать, что и Луна когда-то была несбыточной мечтой. Детали поверхности спутника Каллисто можно рассмотреть на карте.

Спутник Юпитера Каллисто - один из Галилеевых спутников Юпитера (четыре ярчайших спутника, хорошо видимые в слабые телескопы). Каллисто открыта Галилео Галилеем в 1610 году, с помощью первого в истории телескопа.

Каллисто - физические характеристики:
Диаметр - 4820,6 км.
Масса - 1,075938 х 10 23 кг.
Плотность - 1,8344 г/см 3
Ускорение свободного падения - 1,235 м/с 2
Период вращения вокруг своей оси совпадает с периодом обращения по орбите вокруг Юпитера.
Альбедо - 0,22

Каллисто - характеристики орбиты:
Период обращения по орбите - 16,6890184 дня.
Наклонение орбиты к экватору Юпитера - 0,21°
Эксцентриситет орбиты - 0,0074

Каллисто
Снимок с космического аппарата "Галилео" (NASA)

Каллисто является третьим по величине из спутников планет в Солнечной системе. Её диаметр сопоставим с диаметром Меркурия, но Меркурий всё-же в три раза тяжелее.

Из-за приливных сил Юпитера, вращение Каллисто замедлилось настолько, что период его обращения вокруг своей оси равен периоду обращения вокруг планеты. Она всегда повёрнута к Юпитеру одной стороной, подобно нашей Луне.

Поверхность Каллисто состоит из слоя льда толщиной около 200 км. Под этим слоем предположительно находится примерно 10-километровый слой воды. Затем идёт своеобразная "мантия" из смеси льда и горных пород, плотность которых должна увеличиваться к центру. Ядро видимо неярко выражено, судя по расчётам, что необычно для таких крупных тел.
Предполагается, что вода подлёдного океана на Каллисто имеет температуру ниже нуля градусов и находится в жидком состоянии благодаря огромному давлению.
В целом, подобно Титану, Каллисто состоит на 60% изо льда и воды, остальные 40% - горные породы.

Немного отвлекитесь от описания Каллисто и посмотрите на размеры этого спутника Юпитера - целых 4820,6 км.! Теперь сравните размер Каллисто с размерами Луны (3474,2 км.) и Меркурия (4880 км.). Ну и как вам такое? Мало того, что Каллисто намного больше Луны и покрыта слоем воды (пусть и замёрзшей), так она размером почти догнала планету Меркурий. В этих смыслах сравнить её можно разве что с Ганимедом, который вообще больше Меркурия.

Поверхность Каллисто очень густо покрыта кратерами, кроме того, что говорит об отсутствии геологической активности. Тёмный цвет поверхности может говорить о слое космической пыли, в том числе осколков метеоритов что также говорит в пользу отсутствия собственной активности на поверхности Каллисто. Возможно это покажется излишним замечанием, из-за слоя воды в 10 км толщиной, которая может гасить всю тектоническую активность. Но, посмотрев на геологическую активность поверхности Энцелада с его океаном, понимаешь что это далеко не лишнее наблюдение.
У Каллисто обнаружено магнитное поле, которое вполне может быть порождено электротоками в водном океане под слоем льда.

Каллисто последовательно изучалась с бортов межпланетных станций NASA:
"Pioneer-11" в декабре 1974 г. сделал первые снимки Каллисто, уточнил её массу и плотность;
"Voyager 1" и "Voyager 2" в марте 1979 г. - фотосъёмка поверхности;
"Галилео" - во время долгосрочной экспедиции с 1995 по 2003 гг. - измерение магнитного поля, снимки поверхности высокого разрешения.

Каллисто — спутник, имеющий третий размер среди всех естественных лун Солнечной системы. В Галилейской группе юпитерианских сателлитов он — второй по своим габаритам.

Открытие спутника Каллисто и как он получил свое название

Небесное тело было открыто Галилеем одновременно с 3 своими соседями в январе 1610 г. Его современное название предложил германский астроном Симон Марий (Мариус), утверждавший, что нашел эти объекты самостоятельно за несколько дней до Галилея. Каллисто — нимфа в свите Артемиды-охотницы и возлюбленная Зевса, которую он поместил на небо в виде Большой Медведицы.

Основные параметры

Размер, масса и орбита

Спутник имеет радиус 2410 км — это почти 38% от аналогичного параметра Земли. Весит Каллисто более 100 квнтлн тонн (по краткой шкале степеней тысячи, принятой в большинстве стран мира, в этом числе содержится 18 нулей). Габариты этого небесного тела сходны с планетой Меркурий, но вес его намного ниже меркурианского.

Среднее расстояние от орбиты спутника до центральной планеты — примерно 1,9 млн км, до ближайшего соседа (Ганимеда, относящегося к той же Галлилейской группе) — более 800 тыс. км. Сателлит и Юпитер находятся в гравитационном блоке: у Каллисто период обращения по орбите и время вращения вокруг своей оси одинаковы — 16,5 земных дней.

Состав и поверхность Каллисто

Плотность тела 1,83 г/см³, что сигнализирует о равных пропорциях содержания в его тверди водяного льда и каменной части, состоящей из хондритов, силикатов и оксида железа. Также в верхней коре имеются:

аммиак;
гидратированные силикаты;
двуокись серы;
двуокись углерода;
магний;
некоторые органические соединения.

Под поверхностью из камня и льда расположена ледяная литосфера, простирающаяся на глубину 80-150 м. Затем до глубины 50-300 км может находиться океан соленой воды, на присутствие которого намекают некоторые факты поведения магнитосферы Юпитера. Ниже должны располагаться недра изо льдов и камней, причем с увеличением глубины пропорции их будут меняться: объем горной породы начнет возрастать.

Точных сведений о наличии в центре Калисто ядра пока нет. Если таковое существует, его диаметр равен 600 км, плотность 3-3,5 г/см³, а само оно — преимущественно силикатное. Вторая версия строения небесного тела — верхняя кора, внутренний океан и ядро из льдов и камней, простирающееся от центра до океанического дна.

Кратеры Каллисто

Верхняя кора Каллисто щедро покрыта кратерами. Во всей юпитерианской системе это объект, имеющий максимальное число кратеров. Возможно, это даже самое кратерированное тело из существующих около Солнца, зато других тектонических структур — гор, тектонических разломов, вулканов — здесь нет.

Размеры кратеров — от 100 м до 100 км, мелкие (диаметром до 5 км) преимущественно плоские, образования с диаметром 5-30 км отличаются наличием центральных пиков. На самых крупных (30-100 км в диаметре) вместо пиков присутствуют центральные ямы. На многих кратерах диаметром около 60 км сформированы купола.

Отдельная форма рельефа — многокольцевые кратерные бассейны. Вероятный сценарий их появления — концентрированные разрывы после множественных ударов во время особо активных астероидных бомбардировок из космоса. 3 самых крупных таких образования имеют диаметры 600 (Валхалла), 1000 (Адлинда) и 1600 (Асгард) километров.

Интересный факт: Валхалла стоит на 13 месте по размерам среди всех кратеров Солнечной системы, если брать во внимание только ее центральную часть. Однако от нее отходят концентрические окружности, напоминающие круги на воде от брошенного камня.

Диаметр самого крайнего кольца — почти 2000 км (по другим данным — 4000 км), что делает этот кратерный бассейн самым большим подобным образованием в изученной части Вселенной.

Карта поверхности

Небесное тело темное — его альбедо составляет всего 0,2, но поверхность спутника неоднородная, на ней отчетливо видны яркие пятна — это участки с чистым льдом, имеющие отражающую способность до 0,8. Рельеф Каллисто существует в таком виде уже длительное время и не сглаживается по причине полного отсутствия тут геологической активности.

Атмосфера спутника Юпитера

У этой луны есть слабая и тонкая атмосфера, представленная преимущественно двуокисью углерода. Особенность этого воздушного слоя — он улетучивается, теряется за 4 суток, потому ему требуется постоянное пополнение.

Молекулярный кислород не был обнаружен на спутнике, но высокая плотность электронов в местной ионосфере говорит о его возможном наличии здесь в больших количествах.

Высота атмосферы — около 100 км.

Основные исследования Каллисто

Обитаемость спутника

Если под поверхностью сателлита скрывается океан, значит, там возможна жизнь, особенно если вода в нем соленая. Препятствиями для возникновения и развития любых организмов являются низкий тепловой поток из недр и недостаточное соприкосновение с горными породами. Условия для жизни здесь немного хуже, чем на Ганимеде или Европе.

Возможная колонизация Каллисто

Каллисто — спутник Юпитера, являющийся привлекательным местом для возможной колонизации землянами. Среди преимуществ создания здесь поселений — богатый водный запас (ледяная поверхность и возможный жидкий океан), геологическая стабильность и большое расстояние до спутника от центральной планеты — значит, уровень негативного воздействия радиационного поля Юпитера не такой убийственный (в 300 раз меньше), как, например на соседнем сателлите — Европе.

Читайте также: