Спутник Ганимед
Содержание
Спутник Ганимед
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.
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.
Конечно, он еще не знал, что это именно спутники, ведь выглядели они всего лишь как слабые звёздочки, которые каждый день находятся в разном месте. Но недолгие наблюдения привели к закономерным выводам, и уже 15 января Галилей убедился, что все четыре небесных тела являются спутниками Юпитера и вращаются по орбитам около него. Он назвал их «планетами Медичи», присвоив им номера. Ганимед – третий из спутников, и получил название Юпитер-3.
У Галилея был и конкурент – немецкий астроном Симон Марий, который утверждал, что видел эти спутники раньше Галилея – в 1609 году. Но он не опубликовал своё открытие и никак не мог его доказать, поэтому первооткрывателем считается именно Галилео Галилей, а все четыре крупнейших спутника с тех пор называются «галилеевыми».
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.
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.
Геологический термин «борозда», часто используется для описания особенности поверхности. Эти борозды, вероятно, образованы разломами или выбросами воды из-под земли. Хребты достигают высоту семьсот метров и тянутся на тысячи километров. Темные области — старые и грубые, и считаются нетронутыми участками коры.
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.
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.
Изображение с расстояния примерно 4500 км
Геологический термин «борозда», часто используется для описания особенности поверхности. Эти борозды, вероятно, образованы разломами или выбросами воды из-под земли. Хребты достигают высоту семьсот метров и тянутся на тысячи километров. Темные области — старые и грубые, и считаются нетронутыми участками коры.
Кратер Нейт, необычная структура диаметром около 160 км
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.
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.
К планете Юпитер землянами было отправлено несколько зондов, которым доводилось отслеживать общее состояние Ганимеда. Первый запущенный аппарат – «Пионер-10» (произошло это в 1973-м году). Следующий агрегат отправился через год. Его название – «Пионер-11». С помощью этих устройств была получена детальная информация, связанная с физическими характеристиками спутника.
Вслед за этими аппаратами в 1979 году к поверхности планеты было отправлено 2 Вояджера с соответствующими порядковыми номерами. В 1995 г. на орбиту удалось выйти «Галилео», который проводил исследования в период времени с 1996 по 2000 годы. Именно с его помощью получилось обнаружить магнитное поле, заметить внутренний океан и получить внушительное количество спектральных фото.
Последний анализ приходится на 2007 год. Зонт «Новые Горизонты» сумел воссоздать топографическое и композиционное изображение местности. В настоящее время осуществляется разработка нескольких проектов, которые готовятся к одобрению и последующей реализации. Предварительный старт назначен на 2022-2024 гг. Несколько программ было отменено ввиду дефицита бюджета.
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 мощная, 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.
В настоящее время в системе Юпитера трудится космический аппарат НАСА «Юнона», который несколько дней назад прислал на Землю первый за последние 20 лет снимок Ганимеда в высоком разрешении.
Снимок Ганимеда от космической межпланетной станции «Юнона». Источник: НАСА.
История исследований объекта
С момента начала космической эры самый большой спутник Юпитера посетили несколько межпланетных зондов.
Первые снимки Ганимеда были получены от «Пионера-10», который в 1973 году приблизился к спутнику на расстояние примерно в 446 тыс. км. В 1974 году мимо Юпитера пролетел «Пионер-11», передавший ученым ценную информацию о спутниках газового гиганта. Благодаря этим аппаратам астрономы смогли уточнить данные о физических свойствах Ганимеда, его плотности и размерах, получить первое представление о поверхности этого небесного тела. На снимках, сделанных «Пионерами», можно рассмотреть объекты размером от 400 км.
Затем эстафету изучения Ганимеда подхватили американские «Вояджеры». В начале 1979 года на расстоянии в 112 тыс. км от спутника пролетел «Вояджер-1», а в июле того же года «Вояджер-2» сумел приблизиться к объекту на 50 тыс. км. Благодаря этим миссиям ученые получили качественные фотографии поверхности небесного тела, также аппараты провели целый ряд дополнительных измерений. После уточнения размера Ганимеда выяснилось, что именно он является самым большим спутником в нашей системе. Ранее это почетное место занимал Титан. Большинство существующих ныне гипотез о внутреннем строении и геологии Ганимеда основаны на данных, полученных благодаря работе «Вояджеров».
Однако наибольший вклад в изучение Ганимеда внес аппарат «Галилео», который целенаправленно работал в системе Юпитера целых восемь лет — с 1995 по 2003 год. Он максимально близко подходил к Ганимеду шесть раз, детально фотографируя поверхность небесного тела. Именно «Галилео» сумел открыть у спутника магнитосферу и окончательно подтвердить наличие у него атмосферы.
В 2007 году станция «Новые горизонты» прислала новые снимки Ганимеда.
Сейчас готовится совместная международная миссия, которая будет исследовать Юпитер и его спутники. Предполагается, что она отправится в путь в 2020 году. Ранее из-за недостатка финансирования была закрыта программа изучения Ганимеда, которая предполагала использование космического корабля с ядерным топливом, что было бы особенно эффективно для изучения системы Юпитера.
Космические снимки Ганимеда показывают, что Луна имеет сложную геологическую историю. Поверхность Ганимеда представляет собой смесь двух типов местности. 40% поверхности Ганимеда покрыто сильно кратированными темными областями, а остальные 60% покрыты светлой рифленой местностью, которая образует сложные узоры по всему Ганимеду. Термин “sulcus”, означающий паз или нору, часто используется для описания рифленых признаков. Эта рифленая местность сформирована движением воды под поверхностью. Были замечены канавочные хребты высотой до 700 м и канавки, которые достигают тысячи километров по поверхности Ганимеда. Темные области на Ганимеде старые и шероховатые, а более светлые области – молодые и гладкие (в отличие от Луны Земли). Самая большая область на Ганимеде называется Galileo Regio.
Большие кратеры на Ганимеде почти не имеют вертикального рельефа и довольно плоские. В них отсутствуют центральные впадины, характерные для кратеров, часто встречающихся на скалистой поверхности Луны. Это связано с медленной и постепенной регулировкой мягкой ледяной поверхности. Эти большие фантомные кратеры называются палимпсестами, термин, первоначально применяемый к повторно использованным древним письменным материалам, на которых более старое письмо все еще было видно под новым письмом. Расстояние до палимпсестов составляет от 50 до 400 км в диаметре.
Загрузка...
