În prezent, o parte semnificativă a cercetării asupra planetologiei sistemului solar este dedicată sateliților planetelor gigantice. Interesul pentru ele a crescut la începutul anilor șaptezeci și optzeci, după ce primele imagini de la sonda Voyager au dezvăluit oamenilor de știință diversitatea și complexitatea uimitoare a acestor lumi îndepărtate. Unul dintre obiectele de studiu promițătoare este cel mai mare satelit al lui Jupiter - Ganimede.
Sistemul Jupiter pe scurt
Vorbind de sateliți, de regulă, aceștia nu țin cont de diferența dintre numărul de obiecte mici care alcătuiesc sistemele inelare - uriașe pe Saturn și mult mai modeste pe Jupiter. Având în vedere acest aspect, cea mai mare planetă din sistemul solar are, de asemenea, cel mai numeros, conform datelor moderne, succesiune.
Numărul de sateliți cunoscuți crește constant. Deci, până în 2017, se știa că Jupiter are 67 de sateliți, dintre care cei mai mari sunt comparabili cu planetele șicele mici au o dimensiune de aproximativ un kilometru. La începutul anului 2019, numărul de sateliți deschisi a ajuns deja la 79.
sateliți galileeni
Cele mai mari patru corpuri din sistemul Jupiter, pe lângă planeta însăși, au fost descoperite în 1610 de Galileo Galilei. În onoarea lui, și-au primit numele colectiv. Cei mai mari sateliți ai lui Jupiter poartă numele iubitului divinității supreme a panteonului greco-roman: Io, Europa, Ganymede și Callisto. Sunt ușor de văzut cu un telescop mic sau cu un binoclu. Fiecare dintre acești sateliți prezintă un mare interes pentru oamenii de știință planetar.
Io - cel mai apropiat de planetă - este remarcabil prin faptul că este cel mai activ obiect din sistemul solar. Datorită influenței mareelor a lui Jupiter, precum și a Europei și a lui Ganymede, peste patru sute de vulcani acționează pe Io. Întreaga suprafață a satelitului, care este puțin mai mare decât diametrul Lunii, este acoperită cu emisii de sulf și compușii săi.
Europa este al doilea satelit ca mărime, ceva mai mic decât Luna. Este acoperit cu o crustă de gheață străbătută de falii și crăpături. Există semne ale unui ocean de apă lichidă sub această crustă. Europa este unul dintre cei mai buni candidați pentru găsirea vieții extraterestre.
A treia lună ca mărime este Ganimede. Caracteristicile sale vor fi discutate mai detaliat mai jos.
Callisto este satelitul galileian cel mai îndepărtat de Jupiter. Ca diametru, este foarte aproape de planeta Mercur. Suprafața lui Callisto este extrem de veche, caracterizată printr-un număr mare de cratere de impact, ceea ce indicădespre absenţa activităţii geologice. Unele modele ale structurii permit existența unui ocean lichid sub suprafața lui Callisto.
Fotografia de mai jos arată cele mai mari luni ale lui Jupiter în ordinea distanței față de acesta și în comparație cu dimensiunea Pământului și a Lunii.
Ganymede: dimensiune și orbita
Diametrul lui Ganymede este de 5268 km, ceea ce este cu aproape 400 km mai mult decât cel al lui Mercur. Nu este doar cea mai mare lună a lui Jupiter, ci și cea mai mare și mai masivă lună din sistemul solar. Ganimede este de o ori și jumătate mai mare și de două ori mai masiv decât Luna.
Satelitul se află la puțin mai mult de un milion de kilometri distanță de Jupiter, mișcându-se pe o orbită aproape circulară, făcând o revoluție completă în 7,15 zile pământești. Rotația proprie a lui Ganymede are loc în sincronism cu revoluția din jurul planetei, astfel încât el se întoarce întotdeauna către Jupiter cu aceeași emisferă - la fel ca Luna către Pământ.
Compoziția și structura satelitului
Pe lângă roci și fier, Ganimede conține o cantitate mare de apă (în principal sub formă de gheață) cu un amestec de substanțe volatile, cum ar fi amoniacul. Datele analizei spectrale indică, de asemenea, prezența pe suprafața sa a dioxidului de carbon, a compușilor cu sulf și, probabil, a substanțelor organice sub formă de amestec (așa-numitele toline).
Modelul structurii lui Ganymede se bazează pe rezultatele studierii caracteristicilor rotației și câmpului magnetic al acestuia. Se presupune că satelitul este format din următoarele straturi pronunțate:
- miez îmbogățit cu fier;
- manta interioară de silicat;
- manta exterioară predominant înghețată;
- ocean sărat sub suprafață intercalat cu gheață;
- scoarță de compoziție și structură complexe.
Funcții de suprafață
Imaginile celui mai mare satelit al planetei Jupiter, obținute în timpul misiunilor Voyager și mai ales Galileo, demonstrează diversitatea și structura complexă a suprafeței. Aproximativ o treime din suprafața lui Ganimede este ocupată de zone întunecate, aparent vechi, cu un număr mare de cratere. Zonele mai ușoare sunt oarecum mai tinere, deoarece există mult mai puține formațiuni de impact acolo. Au un caracter brăzdat, acoperit cu multe crăpături și creste.
Se crede că aceste zone ușoare cu ridate sunt rezultatul activității tectonice din trecut. Probabil, aceste procese au fost cauzate de o serie de factori. În primul rând, în timpul diferențierii gravitaționale a interiorului satelitului și a formării miezului său și a altor straturi, căldura a fost eliberată și suprafața a fost deformată. În plus, ar trebui să se țină cont de efectul forțelor mareelor în timpul instabilității orbitelor din sistemul timpuriu al lui Jupiter.
Cea mai mare lună a planetei gigantice are calote polare slabe, despre care se crede că sunt formate din particule de îngheț de apă.
Atmosfera subțire a lui Ganimede
Cu ajutorul telescopului spațial Hubble, în apropierea lui Ganymede a fost descoperit un înveliș gazos extrem de rarefiat de oxigen molecular. Prezența sa este cel mai probabil asociată cu disociereamoleculele de apă din gheața de suprafață sub influența radiației cosmice. În plus, hidrogenul atomic a fost detectat în atmosfera lui Ganimede.
Concentrația de particule în această atmosferă slabă este de ordinul a sute de milioane de molecule pe centimetru cub. Aceasta înseamnă că presiunea de la suprafața lui Ganymede poate fi de zecimi de micropascal, care este de un trilion de ori mai mică decât pe Pământ.
Câmp magnetic și magnetosferă
În urma măsurătorilor efectuate de stația Galileo, s-a dovedit că cel mai mare satelit al lui Jupiter are propriul său câmp magnetic destul de puternic. Valoarea inducției sale variază de la 720 la 1440 nT (pentru comparație, pentru Pământ este de 25–65 µT, adică, în medie, de 40 de ori mai mult). Prezența unui câmp magnetic a servit drept argument serios în favoarea modelului, conform căruia miezul de fier al lui Ganymede, la fel ca cel al planetei noastre, este diferențiat într-o parte centrală solidă și o înveliș topită.
Câmpul magnetic al lui Ganimede formează magnetosfera - regiunea în care mișcarea particulelor încărcate se supune acestui câmp. Această regiune se extinde pe o distanță de 2 până la 2,5 diametre Ganimede. Interacționează într-un mod complex cu magnetosfera lui Jupiter și cu ionosfera sa extrem de extinsă. Polii lui Ganymede arată ocazional aurore.
La cercetări ulterioare
După aparatul Galileo, sateliții lui Jupiter au fost studiați în principal prin telescoape. O oarecare sumăImaginile au fost obținute și în timpul survolărilor stațiilor Cassini și New Horizons. La începutul secolului al XXI-lea, ar fi trebuit să fie realizate mai multe proiecte spațiale speciale pentru a studia aceste corpuri cerești, dar din mai multe motive au fost închise.
Misiuni planificate acum, cum ar fi EJSM (Europa Jupiter System Mission), care implică lansarea mai multor vehicule pentru a explora Io, Europa și Ganymede, Europa Clipper și JUICE (Jupiter Icy Moons Explorer). În programul acestuia din urmă, o atenție deosebită este acordată celui mai mare satelit al lui Jupiter.
Care dintre aceste proiecte se va realiza, timpul va spune. Dacă misiunile anunțate vor avea loc, vom afla o mulțime de lucruri noi și interesante despre lumile îndepărtate din sistemul Jupiter.
