Космические зонды Pioneer 10 (1973) и Pioneer 11 (1974) предоставили информацию о физических свойствах лун Юпитера, а Voyager 1 и Voyager 2 (1979) — фотографии и «образцы атмосферы», но эти аппараты задавали больше вопросов…
Почему Ганимед — самый странный спутник и есть ли на нем жизнь
Незначительная на первый взгляд луна Юпитера Ганимед на самом деле является уникальным объектом Солнечной системы. Она больше некоторых планет и может быть источником жизни. «Хайтек» делится самыми интересными фактами об этом спутнике газового гиганта.
Читайте Hitech на сайте.
В конце декабря 2021 года главный исследователь миссии Juno опубликовал 50-секундный аудиоклип, записанный космическим аппаратом НАСА во время пролета над Ганимедом.
Фактически, Ганимед является четвертым по величине объектом в Солнечной системе (после Земли, Венеры и Марса). Примечательно, что спутник имеет вдвое большую массу, чем земная Луна.
Его открыли еще в XVII веке
Ганимед — один из четырех спутников Юпитера, открытый в XVII веке итальянским астрономом Галилео Галилеем. Сначала ученый подумал, что это звезды. Наблюдая за объектами, он обнаружил, что «звезды» находятся на орбите вокруг Юпитера. Через несколько дней астроном понял истинную природу этих объектов. Когда Галилей понял, что это луны, он назвал их «звездами Медичи», в честь герцога Тосканского.
Затем другой ученый предложил назвать их в честь любимцев греческого бога Зевса. Позже они стали известны как Ио, Европа, Ганимед и Каллисто.
Единственный спутник с магнитосферой
Магнитосферы есть не у всех планет — только у Земли, Меркурия, Сатурна и Юпитера. Гораздо меньше их было обнаружено на лунах. По крайней мере, до 1996 года, когда космический аппарат НАСА «Галилео» зафиксировал свистящие и шипящие звуки со спутника. Это позволило ученым предположить, что Ганимед обладает самогенерирующейся магнитосферой.
Это говорит о том, что луна имеет активное внутреннее жидкое ядро. Она, вероятно, богата железом и никелем и залегает на глубине от 400 до 1 300 километров. Конвекция в жидком железе, обладающем высокой электропроводностью, как раз и создает магнитное поле.
Магнитосфера Ганимеда, как и магнитное поле Земли, состоит из заряженных частиц, которые служат защитой от космических лучей, в том числе от лучей Юпитера. Аналогичным образом, магнитное поле Луны создает яркие авроры на ее северном и южном полюсах.
Наэлектризованные газы, образующие авроральные пояса, были впервые обнаружены на ультрафиолетовых снимках Ганимеда. Они были сделаны с помощью спектрографа плазменных волн космического аппарата Galileo, а затем с помощью спектрографа телескопа Hubble.
Открытие спутника Юпитера Ганимед
Первый телескоп, построенный Галилео Галилеем в 1609 году, имел только 3-кратное увеличение и мог сравниться лишь с биноклем, используемым для театральных представлений. Второй телескоп Галилея был намного лучше, с апертурой 45 мм, фокусным расстоянием 1250 мм и увеличением 34х.
Телескопы Галилео Галилея, которые он строил в разное время. Музей Галилео Галилея во Флоренции.
Галилей направил этот инструмент на Юпитер 7 января 1610 года и наблюдал три звезды вокруг него. Это были спутники Ганимед, Каллисто и Ио с расположенной рядом Европой. На следующий день Ио и Европа отдалились настолько, что Галилео смог наблюдать все четыре крупнейших спутника Юпитера.
Конечно, он все еще не знал, что это спутники, потому что они были похожи только на слабые звезды, которые каждый день появлялись в разных точках. Но его краткие наблюдения привели его к правильным выводам, и к 15 января Галилей был убежден, что все четыре небесных тела являются спутниками Юпитера и вращаются вокруг Юпитера. Он назвал их «планетами Медичи» и присвоил им номера. Ганимед был третьим из спутников и получил название Юпитер-3.
У Галилея был и конкурент, немецкий астроном Симон Мариус, который утверждал, что увидел эти спутники раньше Галилея — в 1609 г. Однако, поскольку он не опубликовал свое открытие и не смог его доказать, первооткрывателем считается Галилео Галилей, а четыре больших спутника с тех пор называют «галилеевыми».
Однако Мариус внес свой вклад. Именно он предложил назвать их в честь людей, близких к богу Зевсу. Вот почему невозможно было использовать названия планет XIV века в форме, предложенной Мариусом, и в известной нам форме — Ио, Европа, Ганимед и Каллисто.
Кстати, среди всех названий галилеевых спутников Ганимед — единственный с мужским именем; все остальные — женские. Согласно греческой мифологии, Ганимед был красивым юношей, сыном троянского царя Троса. Как следует из его имени, он был сыном троянского царя Троца. Зевс влюбился в него и послал орла, который похитил юношу и унес его на гору Олимп. Там он стал виночерпием и любовником Зевса.
Характеристики Ганимеда
Этот спутник Юпитера является самым крупным из всех спутников Солнечной системы. Его диаметр составляет 5268 километров. Ганимед на 2% больше Титана, второго по величине спутника Сатурна. Он на 8% больше Меркурия, на 51% больше Луны и в два раза тяжелее.
Сравнение размеров Ганимеда.
Ганимед имеет плотность 1,936 г/см3 и состоит в основном из горных пород, смешанных со льдом, который распределен примерно равномерно.
Среднее расстояние от планеты составляет 1 070 400 км. Эксцентриситет орбиты составляет всего 0,002, и эта большая сфера движется со скоростью 10,88 километров в секунду, совершая полный оборот за 7,15 земных суток.
Орбита Ганимеда
Ганимед находится на расстоянии 1 070 400 километров от Юпитера и является третьим спутником «Галилео» после Ио и Европы. Ближайший из них — Каллисто.
Ганимед проходит полную орбиту за 7 дней и 3 часа. Его орбита слегка наклонена к экваториальной плоскости Юпитера, и этот угол время от времени меняется в пределах от 0,05 до 0,32 градуса. По этой причине наклон оси также варьируется в пределах от 0 до 0,33 градуса.
Орбиты некоторых спутников Юпитера.
Ганимед находится в орбитальной координации с Ио и Европой. За один оборот Ганимед совершает два оборота, Европа — два, а Ио — четыре. Они никогда не совпадают.
Ганимед, как и другие крупные спутники Юпитера, находится в гравитационном удержании, что означает, что он всегда обращен к Юпитеру одной стороной.
Основные параметры
Радиус небесного тела составляет 2634 километра, что составляет примерно 0,413 от аналогичного параметра Земли. Ганимед — самый большой планетарный спутник в нашей галактике. Он даже больше Меркурия и Плутона, которые до недавнего времени имели статус планет.
Его масса составляет около 150 частей на миллион (шесть миллионов — это число с 21 нулем по «короткой» шкале тысяч градусов, принятой в большинстве стран мира). Это не так много, что навело ученых на мысль, что спутник состоит не из «тяжелой» материи, а в основном из силикатных пород и водяного льда.
Состав и поверхность
Плотность местного твердого тела составляет 1,94 г/см³, что говорит о наличии значительного количества льда — 46-50% от общей массы спутника. Исследования показывают, что здесь присутствует значительное количество сульфатов, которые могут поступать из океана жидкой воды, находящегося под твердой породой.
Показана внутренняя структура спутника:
- Двухфазным железистым ядром из жидкого железа и более тягучей внешней сульфидной оболочки. Его общий диаметр — 1000 км, температура внутри ядра достигает 1500-1700 К.
- Силикатной мантией, состоящей преимущественно из хондритов (силикатоподобных метеоритных горных пород) и имеющей достаточное количество железа.
- Ледяной оболочкой толщиной около 800 км.
Считается, что между мантией и ледяной корой существует внутренний океан, соленость которого увеличивается с глубиной.
Вероятно, существует 4 океанических слоя, разделенных слоями льда. Точный размер и структура этого образования пока неизвестны.
Структура самой большой луны Юпитера, Ганимеда. Кредит: fishki.net
На Ганимеде есть два типа ландшафтов. Темные области более старые, имеют многочисленные кратеры и занимают около 1/3 поверхности спутника. Возраст кратеров составляет от 3,5 до 4 миллиардов лет, возможно, когда тело еще активно бомбардировалось астероидами.
Яркие области образовались позже. Для них характерны хребты и небольшие полости, образовавшиеся в результате криовулканической деятельности, при которой вода, метан, аммиак и другие вещества извергаются в жидком или газообразном виде вместо расплавленной породы. Приливное нагревание Ганимеда также способствовало их образованию.
Здесь также можно найти кратеры, но в более светлых областях они встречаются гораздо реже, чем в более темных.
Ионосфера и атмосфера
Спутник имеет атмосферу, содержащую некоторое количество кислорода, который образуется здесь в результате контакта с ультрафиолетовыми лучами от водяного льда.
Ганимед имеет слабый и нерегулярный, но яркий световой выброс, производимый атомарным кислородом и энергичными частицами. Кислород ионизируется под воздействием электронной бомбардировки и превращается в озон. Это указывает на то, что эта луна Юпитера имеет ионосферу.
Ганимед в ультрафиолете (изображение телескопа «Хаббл»); Credit: galspace.spb.ru.
Рельеф поверхности
Космические снимки Ганимеда показывают, что у луны сложная геологическая история. Ландшафт представляет собой смесь двух типов местности. Сорок процентов покрыто кратерами и темными участками, а остальные шестьдесят процентов — светлой почвой, образующей сложные узоры.
Геологический термин «борозда» часто используется для описания особенностей поверхности. Эти борозды, вероятно, образовались в результате разломов или выплесков воды из подстилающей породы. Высота хребтов достигает семисот метров, и они простираются на тысячи километров. Темные участки являются старыми и неровными и считаются неповрежденными частями земной коры.
Кратер Нейт, необычная структура диаметром около 100 миль.
Большие кратеры почти не подняты и довольно плоские. В них отсутствует центральная полость, характерная для кратеров на Луне. Это, вероятно, связано с медленным и постепенным движением поверхности мягкого льда. Вокруг кратеров есть яркие и темные эмиссионные лучи.
Открытие спутника
Эта большая луна была открыта Галилео Галилеем 7 января 1610 года. Вместе с тремя другими лунами Юпитера это был первый случай обнаружения спутника вокруг другой планеты. Открытие Галилеем четырех ключей в конечном итоге привело к пониманию того, что планеты нашей Солнечной системы вращаются вокруг Солнца.
Мозаика южной полярной области, снимок Вояджера-2 от 9 июля 1979 года.
Как он получил свое название
Галилей первоначально назвал спутники Юпитера планетами Медичи, а лунам дал числовые названия: I, II, III и IV. Так было до середины 18 века, когда им стали давать имена: Ио, Европа, Ганимед и Каллисто.
В мифологии она была прекрасным юношей, похищенным Зевсом.
Похожие статьи
Понравилась ли вам эта запись? Расскажите своим друзьям.
