For tiden er en betydelig del av forskningen på planetologien til solsystemet viet satellittene til de gigantiske planetene. Interessen for dem økte på begynnelsen av sytti- og åttitallet, etter at de aller første bildene fra Voyager-romfartøyet avslørte for forskere det fantastiske mangfoldet og kompleksiteten til disse fjerntliggende verdenene. Et av de lovende studieobjektene er Jupiters største satellitt - Ganymedes.
Jupiter-systemet i korte trekk
Apropos satellitter, som regel tar de ikke hensyn til forskjellen i antall små objekter som utgjør ringsystemene – enorme på Saturn og mye mer beskjedne på Jupiter. Gitt denne vurderingen, har den største planeten i solsystemet også det mest tallrike, ifølge moderne data, følge.
Antallet kjente satellitter øker stadig. Så innen 2017 var det kjent at Jupiter har 67 satellitter, hvorav de største er sammenlignbare med planeter, ogsmå er omtrent en kilometer store. I begynnelsen av 2019 har antallet åpne satellitter allerede nådd 79.
galileanske satellitter
De fire største, i tillegg til selve planeten, kroppene i Jupiter-systemet ble oppdaget i 1610 av Galileo Galilei. Til ære for ham fikk de sitt fellesnavn. De største satellittene til Jupiter er oppk alt etter den elskede av den øverste guden til det gresk-romerske pantheon: Io, Europa, Ganymede og Callisto. De er lette å se med et lite teleskop eller kikkert. Hver av disse satellittene er av stor interesse for planetariske forskere.
Io - den som er nærmest planeten - er bemerkelsesverdig ved at den er det mest aktive objektet i solsystemet. På grunn av tidevannspåvirkningen fra Jupiter, så vel som Europa og Ganymedes, virker mer enn fire hundre vulkaner på Io. Hele overflaten av satellitten, som er litt større enn Månen i diameter, er dekket med utslipp av svovel og dets forbindelser.
Europa er den nest største satellitten, noe mindre enn Månen. Den er dekket med en isete skorpe krysset av forkastninger og sprekker. Det er tegn til et hav av flytende vann under denne skorpen. Europa er en av toppkandidatene for å finne utenomjordisk liv.
Den tredje største månen er Ganymedes. Funksjonene vil bli diskutert mer detaljert nedenfor.
Callisto er den galileiske satellitten lengst fra Jupiter. I diameter er den veldig nær planeten Merkur. Overflaten til Callisto er ekstremt gammel, preget av et stort antall nedslagskratere, noe som indikererom fravær av geologisk aktivitet. Noen modeller av strukturen tillater eksistensen av et flytende hav under overflaten til Callisto.
Bildet nedenfor viser de største månene til Jupiter i rekkefølge etter avstand fra den og sammenlignet med størrelsen på jorden og månen.
Ganymede: størrelse og bane
Diameteren til Ganymedes er 5268 km, som er nesten 400 km mer enn Mercury. Det er ikke bare den største månen til Jupiter, men også den største og mest massive månen i solsystemet. Ganymedes er halvannen ganger større og dobbelt så massiv som månen.
Satellitten er litt mer enn en million kilometer unna Jupiter, beveger seg i en nesten sirkulær bane, og gjør en fullstendig revolusjon på 7,15 jorddager. Ganymedes egen rotasjon skjer synkront med revolusjonen rundt planeten, slik at han alltid vender seg til Jupiter med samme halvkule - akkurat som Månen til Jorden.
Satellittens sammensetning og struktur
I tillegg til steiner og jern, inneholder Ganymedes en stor mengde vann (hovedsakelig i form av is) med en innblanding av flyktige stoffer, som ammoniakk. Spektralanalysedata indikerer også tilstedeværelsen av karbondioksid, svovelforbindelser og sannsynligvis organiske stoffer i form av en blanding (såk alte toliner) på overflaten.
Modellen av Ganymedes struktur er basert på resultatene av å studere egenskapene til rotasjonen og magnetfeltet. Det antas at satellitten består av følgende utt alte lag:
- jernberiket kjerne;
- silikat indre mantel;
- ytre overveiende isete mantel;
- s alt hav under overflaten med is;
- bark med kompleks sammensetning og struktur.
Overflatefunksjoner
Bilder av den største satellitten til planeten Jupiter, tatt under Voyager- og spesielt Galileo-oppdragene, demonstrerer mangfoldet og den komplekse strukturen til overflaten. Omtrent en tredjedel av Ganymedes arealer er okkupert av mørke, tilsynelatende eldgamle områder med et stort antall kratere. De lettere områdene er noe yngre, siden det er betydelig færre nedslagsformasjoner der. De har en furet karakter, dekket med mange sprekker og rygger.
Disse lyse rynkete områdene antas å være et resultat av tidligere tektonisk aktivitet. Sannsynligvis var disse prosessene forårsaket av en rekke faktorer. For det første, under gravitasjonsdifferensieringen av satellittens indre og dannelsen av dens kjerne og andre lag, ble varme frigjort og overflaten ble deformert. I tillegg bør man ta hensyn til effekten av tidevannskrefter under ustabiliteten til baner i det tidlige Jupiter-systemet.
Den største månen på den gigantiske planeten har svake polarhetter, som antas å være dannet av partikler av vannfrost.
Den tynne atmosfæren til Ganymedes
Ved hjelp av Hubble-romteleskopet ble det oppdaget en ekstremt sjeldne gassform av molekylært oksygen nær Ganymedes. Dens tilstedeværelse er mest sannsynlig assosiert med dissosiasjonvannmolekyler i overflateis under påvirkning av kosmisk stråling. I tillegg har atomært hydrogen blitt påvist i atmosfæren til Ganymedes.
Konsentrasjonen av partikler i denne svake atmosfæren er i størrelsesorden hundrevis av millioner av molekyler per kubikkcentimeter. Dette betyr at trykket på overflaten av Ganymedes kan være tiendedeler av en mikropascal, som er en billion ganger mindre enn på jorden.
Magnetisk felt og magnetosfære
Som et resultat av målinger utført av Galileo-stasjonen, viste det seg at Jupiters største satellitt har sitt eget ganske sterke magnetfelt. Verdien av induksjonen varierer fra 720 til 1440 nT (til sammenligning, for jorden er den 25–65 µT, det vil si i gjennomsnitt 40 ganger mer). Tilstedeværelsen av et magnetfelt tjente som et alvorlig argument til fordel for modellen, ifølge hvilken jernkjernen til Ganymedes, i likhet med planeten vår, er differensiert til en solid sentral del og et smeltet skall.
Ganymedes magnetfelt danner magnetosfæren - området der bevegelsen av ladede partikler adlyder dette feltet. Denne regionen strekker seg over en avstand på 2 til 2,5 Ganymede-diametre. Den samhandler på en kompleks måte med Jupiters magnetosfære og med dens ekstremt utvidede ionosfære. Polene til Ganymedes viser av og til nordlys.
Om videre forskning
Etter Galileo-apparatet ble Jupiters satellitter hovedsakelig studert gjennom teleskoper. Noen beløpBildene ble også tatt under flybyene til Cassini- og New Horizons-stasjonene. På begynnelsen av det 21. århundre skulle det gjennomføres flere spesielle romprosjekter for å studere disse himmellegemene, men av en rekke årsaker ble de stengt.
Nå planlagte oppdrag som EJSM (Europa Jupiter System Mission), som involverer lansering av flere kjøretøy for å utforske Io, Europa og Ganymede, Europa Clipper og JUICE (Jupiter Icy Moons Explorer). I programmet til sistnevnte er det spesielt stor oppmerksomhet til Jupiters største satellitt.
Hvilke av disse prosjektene som vil gå i oppfyllelse, vil tiden vise. Hvis de annonserte oppdragene finner sted, vil vi lære mye nytt og spennende om de fjerne verdenene i Jupiter-systemet.
