Спутник ганимед юпитера кратко
Обновлено: 07.07.2024
Ганимед – спутник Юпитера, который является самым внушительным по размерам во всей Солнечной системе. Он был открыт Г. Галилеем, который около этой гигантской планеты обнаружил 4 пятна. Сначала он принял их за звезды, но потом увидел в неопознанных телах спутники. Среди них присутствовал и Ганимед. Его размер больше, чем у Меркурия. Тело обладает магнитосферой и атмосферой с кислородом в составе. Внутри него имеется океаническая масса.
Обнаружение и наименование
Многие китайские записи гласят, что за Ганимедом можно было наблюдать еще в древние времена, в частности – в 365 г. до нашей эры. Несмотря на то, что объект был открыт давным-давно, человеком, нашедшим его, принято считать именно Галилея Галилео. Однажды вечером, 7-го января, он наблюдал за ночным небом и направил прибор именно на данный объект.
Сначала спутники получили порядковые номера в виде римских цифр. Однако впоследствии С. Мариус дал им конкретные названия. Их принято использовать по сей день. В древнегреческой мифологии Ганимед был сыном Троса – известного короля.
Характеристики космического тела
Ганимед – спутник Юпитера – наделен следующими базовыми параметрами:
- радиус – 2634 км (в отношении Земли эта величина имеет долю 0,413);
- масса – 1,4619 * 10^23;
- состав – лед водяного типа, силикаты;
- эксцентриситет – 0,0013;
- временные затраты на совершение одного орбитального прохода – 7 дней 3 часа;
- точная дата открытия спутника – 7 января 1610 года;
- размерный показатель крупной полуоси – 1 070 400 км;
- наклонение по отношению к экваториальной линии – 0,20 градусов;
- показать плотности – 1,936 г/см 3 ;
- уровень Альбедо – 0,43.
Орбитальная часть находится под наклоном относительно планетарного экватора. Этот факт провоцирует изменения, которые колеблются от 0 до 0,33 градусов.
Вещества в составе спутника
Ганимед – спутник Юпитера, обладающий относительно сложным составом. Есть вероятность, что на поверхности в равных пропорциях представлен каменный материал и лед, имеющий порядка 46-50% лунной массы. Обзор с помощью ультрафиолета и инфракрасных лучей указал на факт присутствия углерода двуокиси, а также серы. Наряду с этим были обнаружены органические соединения. Впоследствии были замечены такие химические элементы, как сульфат магния и натрия, которые появились на планете из океана, расположенного под поверхностью.
Ядро космического тела
Внутри спутника имеется ядро. Оно состоит из железа в жидком виде, а снаружи как бы покрыто сульфидом. Мантия имеет силикатный характер и прочную ледяную оболочку. Есть мнение, что параметр радиуса ядра равняется 500 км, а температурный показатель – 1500К минимум при давлении 10 Па. О том, что в составе ядра есть железо в жидкой форме, свидетельствует лунное магнитное поле.
Мантия этого планетарного тела состоит из железа и хондритов. С внешней ее стороны есть корка льда, являющаяся крупнейшим слоем в 800 км. Есть предположение, что между данными слоями находится жидкий океан. Поверхность обладает двумя видами рельефа. Первый представлен темными кратерными участками. Второй – это светлые территории, образованные относительно недавно, оснащенные хребтами. В целом ландшафт имеет тектоническую природу.
Возможное внутреннее строение Ганимеда
Особенности атмосферы
Ганимед – спутник Юпитера, оснащенный атмосферой. На нем проявляется слабый слой в составе с кислородным веществом. Создание его обеспечено наличием на поверхности льда, образованного из воды. Именно он в процессе взаимодействия с ультрафиолетовыми лучами формирует водород и кислород. С помощью спектрографа был найден кислород и озон. Это свидетельствует о возможном наличии ионосферы.
Ввиду присутствия атмосферного слоя есть смысл вести речь об эффекте аэрографа. При проявлении этого эффекта действует световое излучение, созданное кислородом атомного типа. В процессе возникновения данного явления также участие принимали энергетические частицы. Равномерность здесь отсутствует, что объясняет возникновение над полярными участками ярких пятен.
Магнитосфера космического объекта
Ганимед – спутник Юпитера, который является уникальным. Основная его особенность, как уже отмечалось, заключается в наличии магнитосферы.
- Параметр магнитного момента – 1,3*10^13 Т*м 3 .
- Диполь составляет 176 градусов по отношению к магнитному моменту.
- Сила, которой оснащено магнитное поле, достигает отметки в 719 Тесла.
- Диаметр, которым наделена магнитосфера, приравнивается к значению 10,525-13,156 километров.
Несмотря на относительную изученного этого слоя, вероятность его присутствия до сих пор таит в себе множество загадок. Есть предположение, что формирование происходит вследствие динамо, т. е. перемещения материала в область ядра. Тем не менее, на практике встречаются и прочие объекты с динамо, лишенные магнитосферы.
Обитаемость и вероятность присутствия жизни
Ганимед является относительно привлекательным местом для живых существ. Не исключена возможность поиска жизни на этом теле с планеты Земля. В 2014-м году производился анализ, в ходе которого было выражено мнение касательно наличия на спутнике нескольких слоев океана, отделенных с помощью пластин льда.
Проведенные и проводимые исследования
Колонизация и возможности, связанные с ней
Ганимед – спутник Юпитера, выступающий в качестве удобного кандидата на колонизацию и трансформацию. Наличие в нем магнитосферы обеспечит надежную защиту от лучей из космоса, а лед поспособствует выработке кислорода и ракетного топливного ресурса. Тем не менее, магнитосфера имеет недостаточную плотность, чтобы обеспечить защиту от радиационного поля и удержать комфортную температуру на поверхности. Есть идея по созданию поселений под грунтом, неподалеку от залежей льда, но это всё пока идеи.
Таким образом, несмотря на относительную изученность данного космического элемента, исследовательские работы производятся до сих пор. Ознакомиться с поверхностью Ганимеда можно с помощью виртуальной карты.
Спутник Юпитера Ганимед является крупнейшим спутником в нашей Солнечной системе. Он больше, чем Меркурий и Плутон, его диаметр составляет три четверти диаметра Марса. Если бы он вращался вокруг Солнца, а не по орбите вокруг Юпитера, он бы легко был классифицирован как планета.
Строение
Ганимед, состоит из трех основных слоев. Металлическое железное ядро в центре (оно генерирует магнитное поле), сферическая оболочка — мантия, окружающая ядро и ледяная кора. Ледяная оболочка снаружи очень толстая, шириной примерно 800 км. Хотя поверхность спутника это в основном лед, он может содержать некоторое количество каменных пород. Магнитное поле находится внутри магнитосферы массивного Юпитера.
Характеристика
Дата открытия 1610 год
Масса 1.48 10*23 кг.
Экваториальный радиус 2631 км.
Средняя плотность 1,94 г/см3
Среднее расстояние до Юпитера 1,07 млн. км.
Период вращения 7.154553 дней
Средняя орбитальная скорость 10.88 км/сек
Эксцентриситет орбиты 0,002
Наклонение орбиты 0,195 градусов
Вторая космическая скорость 2,74 км/сек
Геометрическое альбедо 0,42
Астрономы, использующие космический телескоп Хаббл, обнаружили тонкую атмосферу из кислорода в 1996 году. Атмосфера слишком тонкая, чтобы поддерживать жизнь, тем более на нем весьма холодно.
Рельеф поверхности
Космические фотографии Ганимеда показывают, что луна имеет сложную геологическую историю. Ландшафт представляет собой смесь двух типов местности. Сорок процентов покрыто кратерами и темными участками, а остальные шестьдесят процентов покрыто светлым рельефом, который образует сложные узоры.
Крупные кратеры почти не возвышаются и довольно плоские. У них нет центральной впадины, характерной для кратеров на Луны. Это, вероятно, из-за медленного и постепенного движения мягкой ледяной поверхности. Вокруг кратеров существуют яркие и темные лучи выбросов.
Открытие спутника
Эта крупнейшая луна была открыта Галилео Галилеем 7 января 1610 года. Наряду с тремя другими лунами Юпитера, это был первый раз, когда спутник был обнаружен вокруг другой планеты. Открытие четырех key Галилея, в конечном итоге, привели к пониманию, что планеты в нашей Солнечной системе вращаются по орбите вокруг Солнца.
Как он получил свое название
Галилео первоначально называл спутники Юпитера планеты Медичи, также луны обозначали численно: I, II, III, и IV. Так было до середины 1800-х годов, после чего им присвоили имена: Ио, Европа, Ганимед и Каллисто.
Ганимед – это самый крупный спутник Юпитера. Да и вообще – всей Солнечной системы! Его диаметр составляет 5268 км. И превышает диаметр Меркурия (4879 км) (хотя Ганимед в два раза легче) и Плутона (2376 км). Он настолько велик, что если бы вращался не вокруг Юпитера, а вокруг Солнца, его можно было вполне классифицировать как планету. Впервые спутник увидел в самый первый в мире телескоп Галилео Галилей. Это произошло 7 января 1610 года. Астроном дал ему имя Юпитер III. Помимо Ганимеда ученый обнаружил и еще три самых крупных спутника Юпитера – Европу, Ио и Каллисто. Эти четыре небесных тела с тех пор так и именуют – галилеевы спутники. Свои нынешние имена они получили в честь героев древнегреческих мифов.
Как и наша Луна, Ганимед находится в приливной связи с Юпитером. Поэтому с планеты всегда видна только одна его сторона. Ганимеду требуется около недели, чтобы один раз обернуться вокруг себя и вокруг Юпитера. Также Ганимед находится в орбитальном резонансе с Ио и Европой. Он совершает один оборот вокруг Юпитера на каждые 4 оборота Ио и 2 оборота Европы.
Галилеевы спутники. Из открытых источников.
Атмосфера и гипотетический океан
Ганимед имеет очень тонкую атмосферу. И в ней есть кислород, а также озон. Однако этих газов в ней слишком мало, чтобы поддерживать какую-то, даже самую примитивную, жизнь. К тому же, средняя температура спутника составляет около -156 ° C. А это значит, что поверхность Ганимеда – не особо гостеприимное место.
Несколько лет назад ученые выдвинули весьма смелую гипотезу о том, что Ганимед – вовсе не бесплодный камень вперемешку со льдом. А на самом деле он имеет подповерхностный океан! Конечно, пройдет много времени, прежде чем мы сможем получить свидетельства того, верна эта гипотеза или нет. Но идея, безусловно, заманчива. Ее можно расценить как приглашение дать волю вашему воображению. Пофантазировать о том, как жизнь могла бы развиваться в других мирах с подобными условиями. Столь отличными от наших.
Исследователи предполагают что возможно под поверхностью Ганимеда существует несколько уровней соленого океана, разделенных слоями льда на глубине около двухсот километров. И некоторые из этих слоев (считается, что самый глубокий должен располагаться довольно близко к скалистой мантии) вполне могут обитаемы.
Ганимед имеет магнитосферу. И немного похож на Землю
Самый крупный спутник Юпитера интересен еще тем, что он имеет магнитосферу. И это единственный спутник Солнечной системы, у которого она есть. Исследователи считают, что Ганимед имеет магнитное поле, природа которого схожа с природой магнитного поля Земли. То есть его тоже порождает конвекция внутри жидкого ядра. Ядро это состоит, скорее всего, из железа и сульфида железа, находящихся в расплавленном состоянии. Стоит отметить, что магнитосфера Ганимеда не такая сильная, как у планет. И ее едва можно обнаружить на фоне мощнейшего магнитного поля Юпитера.
Внутренняя структура спутника очень четко дифференцирована. Его жидкое ядро, вероятно, окружено твердым ядром, состоящим из железа. Дальше идет каменистая мантия. А за ней упомянутые выше ядра слои соленой воды. Поверхность Ганимеда имеет, в основном, два типа местности. Это темные области, заполненные кратерами, и более светлые, и по всей видимости, более молодые области. С обширными участками образований, похожих на гребни и выбоины. Эти возвышения (которые могут достигать высоты в 700 метров) тянутся на тысячи километров. Их происхождение, несомненно, имеет тектонический характер (как и у подобных образований на Земле). Хотя на Ганимеде, похоже, давно не было геологической активности.
В отличие от лунных, кратеры Ганимеда довольно плоские. Причина этого различия проста: поверхность Ганимеда это, по сути, огромный ледяной щит. И он имеет тенденцию выравниваться с течением времени.
Планируемая миссия на Ганимед
Миссия Jupiter Icy Moon Explorer Европейского космического агентства должна стартовать к Юпитеру и его спутникам в июне 2022 года. Межпланетная станция должна достигнуть места назначения в 2029 году. Ее работа будет включать, в частности, и исследования спутников Юпитера Каллисто, Европы и Ганимеда (примерно в 2033 году). Кроме того, Российское космическое агентство однажды высказывало интерес к разработке миссии по посадке роботизированного вездехода на поверхность Ганимеда. Однако дальше разговоров дело не пошло.
Но если бы эти мечты воплотились в жизнь, Ганимед стал бы третьим космическим объектом, после Луны и Марса, на котором у нас был бы собственный робот.
Ганимед - крупнейший спутник не только системы Юпитера, но и всей Солнечной системы.
В 1610 году Галилео Галилей совершил удивительное открытие, так как возле гиганта Юпитера нашел 4 светлых пятна. Сначала он подумал, что перед ним звезды, но потом понял, что видит спутники.
Среди них был Ганимед – самый большой в Солнечной системе спутник, превышающий по размерам Меркурий. Это также единственная луна с магнитосферой, кислородной атмосферой и внутренним океаном.
Обнаружение и имя
В китайских записях можно найти отметку, что за Ганимедом мог наблюдать еще Ган Де в 365 г. до н.э. Но все же обнаружение приписывают Галилею, который 7 января 1610 года удачно направил прибор в небо.
Изначально все спутники именовались римскими цифрами. Но Симон Мариус, утверждавший, что нашел луны самостоятельно, предложил свои имена, которые мы используем до сих пор.
Юпитер и спутники Галилея
В мифах Древней Греции Ганимед был ребенком короля Троса.
Размер, масса и орбита
С радиусом в 2634 км (0.413 земного) Ганимед выступает крупнейшей луной в нашей системе. Но масса – 1.4619 х 10 23 , что намекает на состав из водяного льда и силикатов.
Сравнительные размеры некоторых спутников и планет в Солнечной системе
Показатель эксцентриситета – 0.0013, а удаленность колеблется между 1 069 200 км и 1 071 600 км (средняя – 1 070 400 км). На орбитальный проход тратит 7 дней и 3 часа. Пребывает в гравитационном блоке с планетой.
Таким образом вы узнали, спутником какой планеты является Ганимед.
Основные параметры спутника Ганимед
Орбита расположена под наклоном к планетарному экватору, что вызывает орбитальные изменения от 0 до 0.33°. Спутник настроен на резонанс 4:1 с Ио и 2:1 с Европой.
Состав и поверхность
Показатель плотности в 1.936 г/см 3 намекает на присутствие одинаковых пропорций камня и льда. Водяной лед достигает 46-50% лунной массы (ниже Каллисто) с возможностью формирования аммиака. Поверхностное альбедо – 43%.
Ультра-инфракрасный и УФ-обзор показали присутствие двуокиси углерода, двуокиси серы, а также цианоген, гидросульфат и разнообразные органические соединения. Поздние исследования находили сульфат натрия и сульфат магния, которые могли поступить из подповерхностного океана.
Внутри спутник Юпитера Ганимед обладает ядром (железное, жидкий железный слой и сульфидное внешнее), силикатной мантией и оболочкой из льда. Полагают, что ядро простирается в радиусе на 500 км, а температура – 1500-1700 К с давлением в 10 Па.
Внутреннее строение Ганимеда
На присутствие ядра из жидкого железа и никеля намекает магнитное поле луны. Скорее всего, причина в конвекции в жидком железе с высоким уровнем электропроводности. Показатель плотности ядра достигает 5.5-6 г/см 3 , а у силикатной мантии – 3.4-3.6 г/см 3 .
Мантия представлена хондритами и железом. Внешняя ледяная корка выступает крупнейшим слоем (800 км). Есть мнение, что между слоями расположен жидкий океан. На это могут намекать сияния.
На поверхности отмечают две разновидности рельефа. Это древние, темные и кратерные участки, а также молодые и светлые территории с хребтами и канавками.
Темная часть занимает 1/3 всей поверхности. Ее окрас объясняется наличием глины и органических материалов во льду. Полагают, что все дело в кратерных формированиях.
Рифленый ландшафт выступает тектоническим, что связано с криовальванизмом и приливным нагревом. Изгиб мог поднять температуру внутри объекта и надавить на литосферу, что вызвало формирование разломов и трещин, уничтоживших 70% темной местности.
Большая часть кратеров сосредоточена на темных участках, но их можно отыскать повсюду. Полагают, что 3.5-4 млрд. лет назад Ганимед прошел сквозь период активной астероидной атаки. Ледяная кора слабая, поэтому углубления более плоские.
Есть ледяные шапки со льдом, обнаруженные Вояджером. Данные от аппарата Галилео подтвердили, что вероятнее всего они сформировались от плазменной бомбардировки.
Атмосфера
На Ганимеде есть слабый атмосферный слой с кислородом. Создается благодаря присутствию на поверхности водяного льда, разделяющегося на водород и кислород при контакте с УФ-лучами.
Наблюдение Новых Горизонтов в ИК-спектрометр, LORRI и LEISA
Наличие атмосферы приводит к эффекту аэрографа – слабое световое излучение, созданное атомным кислородом и энергетическими частичками. Лишен равномерности, поэтому над полярными территориями формируются яркие пятна.
Спектрограф нашел озон и кислород. Это намекает на присутствие ионосферы, потому что кислородные молекулы ионизируются ударами электронов. Но это пока не подтвердилось.
Магнитосфера
Ганимед – уникальный спутник, потому что располагает магнитосферой. Величина стабильного магнитного момента – 1.3 х 10 3 Т · м 3 (втрое выше показателя Меркурия). Магнитный диполь установлен на 176° относительно планетарного магнитного момента.
Магнитное поле Юпитера и общее вращение токов
Сила магнитного поля достигает 719 Тесла, а диаметр магнитосферы – 10.525-13.156 км. Замкнутые полевые линии находятся ниже 30° широты, где захватываются заряженные частички и формируют радиационный пояс. Среди ионов наиболее распространенными выступает одиночный ионизированный кислород.
Контакт между лунной магнитосферой и планетарной плазмой напоминает ситуацию с солнечным ветром и земной магнитосферой. Индуцированное магнитное поле намекает на существование подземного океана.
Художественная концепция сияния на Ганимеде
Но возможность магнитосферы все еще остается тайной. Кажется, что она формируется из-за динамо – перемещение материала в ядро. Но есть и другие тела с динамо, у которых нет магнитосферы. Полагают, что ответом могут служить орбитальные резонансы. Увеличение приливного нагрева способно изолировать ядро и не дать ему остыть. Или же все дело в остаточной намагниченности силикатных пород.
Обитаемость
Спутник планеты Юпитер Ганимед выступает привлекательной целью для поиска жизни из-за возможного подповерхностного океана. Анализ в 2014 году подтвердил, что может быть несколько океанических слоев, отделенных ледяными пластинами. Причем нижний касается каменистой мантии.
Это важно, так как в воду может поступать тепло от приливного сгибания, что поддержит жизненные формы. Присутствие кислорода только повышает шансы.
Исследование
К Юпитеру отправлялось несколько зондов, поэтому они отслеживали и особенности Ганимеда. Первыми полетели Пионер-10 (1973) и Пионер-11 (1974). Они предоставили детали физических характеристик. За ними в 1979 году помчались Вояджеры 1 и 2. В 1995 году на орбиту вышел Галилео, изучающий спутник с 1996-2000 г. Ему удалось обнаружить магнитное поле, внутренний океан и предоставить множество спектральных снимков.
Пролет Новых Горизонтов над Юпитером
Последний обзор прошел в 2007 году от Новых Горизонтов, летящего к Плутону. Зонд создал топографическую и композиционную карты Европы и Ганимеда.
Сейчас есть несколько проектов, которые находятся в ожидании одобрения. В 2022-2024 гг. могут запустить JUICE, которая охватила бы все галилейские луны.
Среди отмененных проектов числится и JIMO, собирающийся детально изучить крупнейшую луну в системе. Причина отмены – нехватка средств.
Колонизация
Ганимед выступает одним из отличных кандидатов на создание колонии и трансформацию. Это крупный объект с гравитацией 1.428 м/с 2 (напоминает Луну). Это значит, что на запуск ракеты уйдет меньше топлива.
Магнитосфера защитит от космических лучей, а водяной лед поможет создавать кислород, воду и ракетное топливо. Но не обойтись и без проблем. Магнитосфера не такая плотная, как мы привыкли, поэтому не сможет защитить от радиации Юпитера.
Художественное видение будущей колонии на Ганимеде
Также магнитосферы не хватит, чтобы удержать плотный атмосферный слой и комфортную температуру. Среди решений фигурирует возможность создать поселение под землей, ближе к ледяным залежам. Тогда нам не грозят лучи и морозы. Пока это лишь проекты и наброски. Но Ганимед заслуживает пристального внимания, потому что однажды может стать источником жизни или вторым домом. Карта раскроет детали поверхности Ганимеда.
Спутник Юпитера Ганимед – крупнейший в Солнечной системе. Он больше Луны и даже Меркурия, и совсем немного не дотягивает до Марса. Если бы он вращался по орбите не у Юпитера, а у Солнца, то считался бы полноценной планетой.
Ганимед – очень интересный мир, как и прочие крупные спутники Юпитера. Они все не похожи друг на друга и имеют уникальные особенности. Ио – вулканический ад, Европа – ледяной мир с подлёдным океаном, а Ганимед – крупнейший и единственный спутник, имеющий собственную магнитосферу, которая втрое сильнее, чем у Меркурия. И он очень стар – его возраст оценивается в 4.5 миллиардов лет, как у самого Юпитера.
Открытие спутника Юпитера Ганимед
Первый телескоп Галилео Галилея, созданный в 1609 году, имел увеличение всего в 3х и его можно сравнить разве что с театральным биноклем. Но уже вторая конструкция обладала гораздо лучшими характеристиками – апертура в 45 мм, фокусное расстояние в 1250 мм и увеличение 34х.
Телескопы Галилео Галилея, созданные им в разное время. Музей Галилея во Флоренции.
Именно такой инструмент 7 января 1610 года Галилей навёл на Юпитер и заметил около него три звезды. Это были спутники Ганимед, Каллисто и Ио с Европой, расположенные рядом. На следующий день Ио и Европа разошлись достаточно далеко, и Галилей мог наблюдать все четыре крупнейших спутника Юпитера.
Однако Марий всё-таки внёс свой вклад. Именно он предложил дать им названия по именам приближённых к богу Зевсу лиц. Эти названия долгое время не использовались и стали употребляться лишь с середины XX века в том виде, как их предложил Марий и как их знаем мы – Ио, Европа, Ганимед и Каллисто.
Кстати, среди всех названий галилеевых спутников Ганимед единственный, у которого мужское имя, все остальные – женские. Ганимед, согласно древнегреческой мифологии, был прекрасным юношей, сыном троянского царя Троса. Зевс в него влюбился и послал орла, который похитил юношу и перенёс на гору Олимп. Там он стал виночерпием и по совместительству любовником Зевса.
Характеристики Ганимеда
Этот спутник Юпитера самый большой среди всех спутников Солнечной системы. Его диаметр составляет 5268 км. Ганимед по размеру 2 % больше Титана, спутника Сатурна, который является вторым по размеру. Он на 8% больше Меркурия, на 51% больше Луны и вдвое её тяжелее.
Сравнительные размеры Ганимеда.
Плотность Ганимеда – 1.936 г/см 3 , и состоит он преимущественно из скальной породы, смешанной со льдом, смешанных примерно поровну.
Среднее расстояние от планеты составляет 1 070 400 километров. Эксцентриситет орбиты небольшой – всего 0.002. Этот огромный шар мчится по ней со скоростью 10.88 км/с, совершая полный оборот за 7.15 земных суток.
Орбита Ганимеда
Ганимед удалён от Юпитера на 1 070 400 км, и он третий среди галилеевых спутников после Ио и Европы. Следующий за ним – Каллисто.
Полный оборот по орбите Ганимед делает за 7 дней и 3 часа. Орбита немного наклонена к плоскости экватора Юпитера и этот угол периодически меняется от 0.05 до 0.32 градусов. Из-за этого наклон оси тоже меняется от 0 до 0.33 градусов.
Орбиты некоторых спутников Юпитера.
Ганимед находится в орбитальном резонансе с Ио и Европой. За один оборот Ганимеда Европа делает два оборота, а Ио – четыре. Они никогда не выстраиваются в одну линию.
Ганимед, как и другие крупные спутники Юпитера, находится в гравитационном захвате, то есть всегда повёрнут к нему одной стороной.
Происхождение Ганимеда
Ганимед очень стар, его возраст оценивается в 4.5 миллиардов лет, то есть он ровесник самой Солнечной системы и её планет. Сейчас есть теория, почему это так.
Планеты образовались из протопланетного облака газа и пыли, в котором постепенно образовывались сгустки вещества, в итоге ставшие планетами. Из такого сгустка – туманности образовался и Юпитер. Но в этой туманности шло образование и других космических тел – спутников.
Ганимед образовался недалеко от Юпитера, где газа было довольно много, и он был плотнее. Весь этот процесс сжатия сопровождался выделением тепла. Лёд таял, и каменистые нагретые части в итоге оказались в центре нового космического тела, образовав ядро, а более легкие вещества – вокруг него.
В итоге Ганимед получил горячее каменистое ядро, которое продолжает до сих пор выделять тепло. Оно не только до сих пор остывает, но и подогревается из-за приливного воздействия Юпитера и радиоактивного распада элементов. Это ядро отдаёт тепло ледяной мантии, и далее оно конвективным путём поднимается выше к поверхности. Благодаря радиоактивному распаду в ядре образовались такие вещества, как железо и сульфид железа.
Ядро постепенно остывает, хотя процесс этот очень медленный и длится уже миллиарды лет. Благодаря горячему ядру под поверхностью Ганимеда существует подлёдный океан, состоящий из жидкой воды.
Другие галилеевы спутники прошли другой путь эволюции. Например, Каллисто находится дальше от Юпитера, поэтому там туманность была гораздо беднее веществом. В итоге этот спутник при сжатии вещества остывал быстрее, чем образовывалось тепло. В нём не произошло полного формирования твёрдого ядра, и он больше похож на кусок льда с каменными породами. Хотя в его центре тоже образуется тепло из-за приливного воздействия Юпитера, радиоактивного распада и давления, но его меньше, чем у Ганимеда.
Атмосфера Ганимеда
Кислород обнаружен и во льду на поверхности. На Земле лёд содержит пузырьки воздуха, но на Ганимеде очень холодно – примерно – 170 градусов, поэтому молекулярный кислород во льду растворён.
Точные характеристики атмосферы Ганимеда пока неясны, так как эта область пока слабо исследована.
Поверхность Ганимеда
На поверхности этого спутника Юпитера есть разные области. Некоторые очень древние, тёмные и обильно покрытые кратерами – они занимают треть всей площади. Другие светлее и кратеров на них меньше, потому что они моложе, хотя и тоже очень старые.
Также поверхность Ганимеда испещрена трещинами, бороздами и высокими гребнями. Они, как полагают учёные, образовались из-за тектонической деятельности в прошлом. Когда Ганимед еще не имел стабильной орбиты и не вошел в стадию резонанса с другими спутниками, его ледяная кора подергалась мощным деформациям из-за гравитационного действия Юпитера и соседних спутников. Это вызывало образование огромных трещин и огромные плиты приходили в движение, наползая друг на друга и сминаясь. Между ними образовывались огромные провалы, которые заполнялись водой, вырывавшейся с глубоких слоёв.
Кроме того, надо иметь в виду, что разогрев ядра в прошлом вызывал тепловое расширение спутника, что тоже приводило к растрескиванию поверхности.
В результате всех этих геологических процессов первоначальная, древняя поверхность была частично стёрта и вместо неё появилась более свежая. Судя по кратерам, тёмные области имеют возраст около 4 миллиардов лет, и её изучение даст массу данных о составе туманности, из которой образовалась вся наша Солнечная система.
Светлые области моложе тёмных, но тоже древние. Учёные считают, что большинство кратеров на поверхности Ганимеда образовалось около 3.5-4 миллиардов лет назад, а затем они появлялись редко. В светлых областях кратеров немного.
Кратеры Ганимеда не такие глубокие, как лунные. Ведь они выбиты в ледяной поверхности, а лёд непрочен. Постепенно он разрушается под действием гравитации Юпитера и силы тяжести. Некоторые из самых древних кратеров уже практически полностью сгладились, они называются палимпсестами.
У Ганимеда есть полярные шапки, которые состоят, предположительно, из инея. Частицы плазмы выбивают с поверхности молекулы воды, которые поднимаются к более холодным полярным областям и там оседают. К тому же, магнитное поле у полюсов слабее, и там такая бомбардировка идёт активнее.
Внутреннее строение Ганимеда
Многочисленные исследования Ганимеда с пролетающих космических аппаратов позволили построить модель его внутреннего строения. Конечно, она еще требует многих исследований и уточнений, но всё же информации накоплено немало.
Учёные считают, что Ганимед имеет горячее ядро из расплавленного железа, с температурой более 1500 градусов, затем идёт силикатная мантия, а далее ледяной слой.
Строение Ганимеда, спутника Юпитера.
Размеры каждого слоя оцениваются приблизительно так:
- Ядро – 1400-1800 км в диаметре.
- Внешний ледяной слой – 800-1000 км толщиной.
- Силикатная мантия – всё остальное.
Есть данные, что под поверхностью Ганимеда есть слои жидкой воды – подповерхностный океан, как на Европе. Мало того, таких слоёв может быть до 4, и разделены они прослойками из льда разного типа. Чем глубже слой, тем солёнее в нем вода. Такие выводы были сделаны на основе изучения магнитного слоя Ганимеда и моделирования его структуры.
Исследования Ганимеда
Сейчас планируются разные миссии специально к Ганимеду и к Юпитеру, так как этот крупнейший спутник остаётся слабо изученным и в то же время очень интересен. Но эти миссии то отменяются, то откладываются из-за проблем с финансированием. Поэтому еще вопрос, отправится ли хоть одна в ближайшие годы.
Наблюдение Ганимеда
Обнаружить все четыре галилеевых спутника Юпитера – Ио, Европу, Ганимед и Каллисто, можно уже в бинокль – в 10-кратный они видны вполне отчётливо в виде звёздочек разной яркости. Есть свидетельства, что некоторые люди видели Ганимед и невооружённым глазом. Это неудивительно и вполне возможно при отличном зрении.
В телескоп, даже самый небольшой, все четыре спутники видны очень чётко, но также в виде звёздочек. Чтобы Ганимед стал диском, нужен телескоп с апертурой не менее 125-150 мм. В такой телескоп можно наблюдать прохождение тени от спутника по диску Юпитера.
Наличие деталей в виде темных пятен, даже скорее намёков на них, можно обнаружить в телескоп с апертурой не менее 250-300 мм. Но для этого нужен большой опыт наблюдений и хорошие условия. Но это спорный вопрос, так как любители астрономии продолжают споры, хватит ли такой апертуры, чтобы различить на Ганимеде хоть что-то. Скорее, это просто вопрос опыта – кто-то видит, а кто-то нет.
Читайте также: