Содержание
Ганимед — спутник гиганта Юпитера, являющийся наибольшим не только у этой планеты, но и среди всех естественных лун Солнечной системы. На этом перечень рекордов этого небесного тела не заканчивается: оно единственное из местных планетарных спутников имеет собственное магнитное поле, кислородную атмосферу и внутренний океан.
Обнаружение и имя спутника
Впервые Ганимед был замечен в 1610 г. Галилео Галилеем, только исследователь вначале решил, что перед ним звезда — настолько ярким казалось небесное тело. Описание похожего объекта можно найти в китайских астрономических рукописях, датированных 365 г. до н.э., но точных доказательств, что речь в них идет о Ганимеде, нет.
Сначала все юпитерские луны нумеровались цифрами, современные их имена предложил немецкий астроном Симон Мариус (Марий), считавший себя первооткрывателем спутников этой планеты — он якобы обнаружил их за несколько дней до Галилея.
Новыми названиями спутников послужили имена мифологических приближенных верховного бога Зевса. Ганимедом звали его виночерпия и близкого друга, сына царя Трои.
Мариус составил таблицы движения Ганимеда, изучал изменение его яркости. В его честь впоследствии была названа 1 из 2 крупнейших «темных областей» Ганимеда.
Основные параметры
Радиус небесного тела составляет 2634 км, что составляет примерно 0,413 аналогичного земного параметра. Ганимед является крупнейшим планетарным спутником в нашей галактике. Он даже больше Меркурия и Плутона, который еще недавно имел статус планеты.
Масса его — около 150 скстлн т (секстиллион — число с 21 нулем по «короткой» шкале степеней тысячи, которая принята в большинстве стран мира). Это не так уж много, что дало ученым возможность предполагать, что спутник состоит не из «тяжелых» веществ, а преимущественно из силикатных пород и водяного льда.
Состав и поверхность
Плотность местной тверди — 1,94 г/см³, и это намекает на наличие в составе тела достаточных объемов льда — его здесь 46-50% от общей массы спутника. Исследования свидетельствуют об ощутимых количествах сульфатов — они могут поступать из океана жидкой воды, который находится под твердью.
Внутреннее строение спутника представлено:
- 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 располагается внутренний океан, соленость воды в котором растет с глубиной.
Океанических слоев, возможно, 4, друг от друга они отделены ледяными пластинами. Точные размеры и строение этого образования пока неизвестны.
Ганимед имеет 2 разновидности ландшафта. Темные территории - более старые, с многочисленными кратерами, они занимают около 1/3 всей спутниковой поверхности. Кратеры имеют возраст 3,5-4 млрд лет, возможно, в этот период тело подверглось активной бомбардировке астероидами.
Светлые области образовались позже. Они характеризуются наличием хребтов и небольших канавок, появившихся в результате криовулканизма, при котором вместо расплавленных скальных пород извергаются вода, метан, аммиак и другие вещества в жидком или газообразном состоянии. Помог их образованию и приливный разогрев Ганимеда.
Здесь также можно найти кратеры, но на светлых территориях их гораздо меньше, чем на темных.
Ионосфера и атмосфера
Спутник имеет атмосферу, содержащую некоторое количество кислорода, появляющегося здесь в результате выделения из водяного льда из-за контакта с ультрафиолетовыми лучами.
На Ганимеде наблюдается слабое и неравномерное, но яркое светоизлучение — его создает атомный кислород и энергетические частицы. Кислород от ударов электронов ионизируется, превращаясь в озон. Это позволяет судить о наличии у данной юпитерской луны ионосферы.
Орбита и вращение
Оборот вокруг своей центральной планеты Ганимед совершает чуть более чем за 7 земных дней, двигаясь на расстоянии в среднем 1,1 млн км от нее с орбитальной скоростью почти 11 км/с и будучи повернутым к ней всегда одной стороной, т.к. вращение вокруг своей оси и обращение вокруг Юпитера синхронизированы.
Объекту свойственны смена дня и ночи, эти времена суток имеют равную длину и длятся чуть более 3,5 земных дня каждое.
Магнитосфера спутника Ганимед
Небесное тело располагает собственным магнитным полем. Оно доказывает, что ядро объекта состоит из жидкого железа. По нему же ученые делают вывод о наличии внутреннего океана.
Сила магнитосферы доходит до 720 нТл (для сравнения, земной аналог этой величины варьируется от 31000 до 50000 в тех же единицах измерения, то есть в среднем в 360 раз выше), ее воздействие простирается до высоты около 6000 км.
Исследование Ганимеда
Несколько станций, отправленные к Юпитеру, исследовали и его спутники. Корабли «Пионер-10,11» в 1973-1974 гг. предоставили ученым некоторые физические характеристики Ганимеда. Их работу в 1979 г. продолжили «Вояджер-1,2», а в 1996-2000 гг. около этой юпитерской луны летал «Галилео».
Это он обнаружил магнитное поле, нашел доказательства существования внутреннего океана, провел некоторые спектральные анализы.
В 2007 г. космическая станция «Новые Горизонты» по дороге к Плутону детально сфотографировала Ганимед, на основе этих снимков была составлена подробная топографическая и композиционная карта спутника.
На сегодня исследования этого небесного тела приостановлены, однако в 2022-2024 гг. планируется запуск программы «Juice» по изучению 4 крупнейших лун Юпитера. Станция стартует с Земли и приблизится к системе примерно в 2030 г., проведет на его орбите около года, обогнув за это время 2 раза спутник Европа, а затем отправится к Ганимеду.
Около него зонд пробудет до июня 2033 г. За это время он исследует небесное тело сначала с расстояния 5000 км, а затем — 500 км.
Если после этого корабль все еще будет нормально функционировать, миссию продлят, и «Juice» приблизится к объекту обследования на 200 км. Когда ресурсы станции будут истощены, она будет сведена с орбиты и ликвидирована, врезавшись в поверхность изучаемого спутника.
Ганимед — один из претендентов на создание в космосе земных колоний. Значение гравитации здесь напоминает аналогичный параметр на нашей Луне (0,146 g в экваториальном поясе), лед станет источником кислорода и воды, магнитное поле защитит от космических лучей.
Из потенциальных проблем — губительное воздействие радиации Юпитера и некомфортная температура воздуха. Решением проблем может стать создание поселений под землей, около ледяных залежей.
Загрузка...
