Який найбільший супутник Юпітера?

В даний час значна частина досліджень з планетології Сонячної системи присвячена супутників планет-гігантів. Інтерес до них зріс на рубежі сімдесятих-вісімдесятих років, після того як перші знімки з космічних апаратів «Вояджер» відкрили для вчених дивовижне розмаїття і складність цих віддалених світів. Одним з перспективних об'єктів вивчення є найбільший супутник Юпітера – Ганімед.

Коротко про систему Юпітера

Говорячи про супутниках, як правило, не беруть до уваги різницю в числі дрібних об'єктів, складових системи кілець - величезних у Сатурна і набагато більш скромних в Юпітера. З урахуванням цього міркування найбільш масштабна планета в Сонячній системі має і найчисельнішою, згідно з сучасними даними, свитою. Кількість відомих супутників постійно зростає. Так, до 2017 року було відомо, що Юпітер має 67 супутників, найбільші з яких порівнянні з планетами, а дрібні мають розміри близько кілометра. На початку 2019 року кількість відкритих супутників досягло вже 79.

Галилеевы супутники

Чотири найбільших за розміром, крім самої планети, тіла в системі Юпітера були відкриті в 1610 році Галілео Галілеєм. В честь нього вони і отримали свою збірну назву. Найбільші супутники Юпітера носять імена коханих верховного божества греко-римського пантеону: Іо, Європа, Ганімед і Каллісто. Їх неважко побачити, скориставшись невеликим телескопом чи біноклем. Кожен з цих супутників представляє величезний інтерес для планетологів.

Іо – найближчий до планети – чудовий тим, що є найбільш активним об'єктом Сонячної системи. Внаслідок приливного впливу Юпітера, а також Європи і Ганімеда, на Іо діють більше чотирьох сотень вулканів. Вся поверхня супутника, трохи перевищує по діаметру Місяць, покрита викидами сірки та її сполук. Європа – другий великий супутник, кілька поступається Місяці за розмірами. Він покритий крижаною корою, пересіченій розломами і тріщинами. Існують ознаки наявності під цією корою океану рідкої води. Європа є одним з головних кандидатів на виявлення позаземного життя. Третій за віддаленості великий супутник – це Ганімед. Докладніше його особливості будуть розглянуті нижче. Каллісто – самий далекий від Юпітера галілеєм супутник. По діаметру він дуже близький до планети Меркурій. Поверхня Каллісто – надзвичайно давня, відрізняється величезною кількістю ударних кратерів, що свідчить про відсутність геологічної активності. Деякі моделі будови допускають існування під поверхнею Каллісто рідкого океану. На наведеному нижче фото – найбільші супутники Юпітера в порядку віддалення від нього і в порівнянні з розмірами Землі і Місяця.

Ганімед: розміри і орбіта

Діаметр Ганімеда становить 5268 км, що майже на 400 км більше, ніж у Меркурія. Він не тільки найбільший супутник Юпітера, але і взагалі найбільший і найбільш масивний супутник в Сонячній системі. Ганімед в півтора рази більший і удвічі масивніші Місяця.

Супутник віддалений від Юпітера трохи більш ніж на мільйон кілометрів, рухається по майже круговій орбіті, здійснюючи повний оборот за 715 земних діб. Власне обертання Ганімеда відбувається синхронно з зверненням навколо планети, так що він завжди повернений до Юпітера одним і тим же півкулею – так само, як Місяць до Землі.

Склад і будова супутника

Крім скельних порід і заліза, Ганімед містить велику кількість води (переважно у вигляді льоду) з домішкою летких речовин, наприклад, аміаку. Дані спектрального аналізу свідчать також про наявність на його поверхні вуглекислоти, сполук сірки і, вірогідно, органічних речовин у вигляді суміші (так званих толинов). Модель будови Ганімеда спирається на результати вивчення особливостей його обертання магнітного поля. Передбачається, що супутник складається з таких яскраво виражених шарів:

збагачене залізом ядро;

силікатна внутрішня мантія;

зовнішня переважно крижана мантія;

підповерхневий солоний океан, переслоенный льодами;

кора складного складу і структури.

Особливості поверхні

Знімки найбільшого супутника планети Юпітер, отримані в ході місій «Вояджер» і особливо «Галілео», демонструють різноманітність і складна будова поверхні. Приблизно третину площі Ганімеда зайнята темними, мабуть, стародавніми ділянками з великою кількістю кратерів. Світлі ділянки - дещо молодші, так як там значно менше ударних утворень. Вони мають борозенчасте характер, покриті безліччю тріщин і гребенів.
Вважається, що ці світлі зморшкуваті ділянки виникли внаслідок мала місце в минулому тектонічної активності. Ймовірно, ці процеси були обумовлені низкою чинників. По-перше, при гравітаційної диференціації надр супутника і формуванні його ядра та інших верств відбувалося виділення тепла і деформація поверхні. Крім того, слід враховувати дію приливних сил при нестабільності орбіт в ранній системі Юпітера. Найбільший супутник гігантської планети має слабкі полярні шапки, утворені, як вважають, частками водяного інею.

Тонка атмосфера Ганімеда

За допомогою космічного телескопа «Хаббл» у Ганімеда була відкрита надзвичайно розріджена газова оболонка з молекулярного кисню. Її присутність пов'язана, найімовірніше, з дисоціацією молекул води в поверхневих льодах під впливом космічної радіації. Крім того, в атмосфері Ганімеда виявлений водень в атомарної формі. Концентрація частинок в цій атмосфері слабкої має величину порядку сотень мільйонів молекул на кубічний сантиметр. Це означає, що тиск біля поверхні Ганімеда може становити десяті частки микропаскаля, що в трильйон разів менше, ніж на Землі.

Магнітне поле і магнітосфера

В результаті вимірювань, проведених станцією «Галілео», з'ясувалося, що найбільший супутник Юпітера володіє власним досить сильним магнітним полем. Величина індукції його коливається від 720 до 1440 нТл (для порівняння, у Землі вона становить 25-65 мкТл, тобто в середньому в 40 разів більше). Наявність магнітного поля послужило серйозним аргументом на користь моделі, згідно з якою залізне ядро Ганімеда, як і у нашої планети, диференційовано на тверду центральну частину і розплавлену оболонку. Магнітне поле Ганімеда формує магнітосферу – область, у межах якої рух заряджених частинок підкоряється цьому полю. Ця область простягається на відстань від 2 до 25 діаметрів Ганімеда. Вона складним чином взаємодіє з магнітосферою Юпітера і з його надзвичайно протяжної іоносферою. У полюсів Ганімеда іноді спостерігаються полярні сяйва.

Про подальших дослідженнях

Після апарату «Галілео» супутники Юпітера вивчалися в основному за допомогою телескопів. Деяка кількість знімків було отримано також при прольотах станцій «Кассіні» і «Нові горизонти». На початку XXI століття передбачалося здійснити кілька спеціальних космічних проектів для вивчення цих небесних тіл, однак з ряду причин вони були закриті. Зараз плануються такі місії, як EJSM (Europa Jupiter System Mission), яка передбачає запуск декількох апаратів для дослідження Іо, Європи і Ганімеда, Europa Clipper, а також JUICE (Jupiter Icy Moons Explorer). У програмі останнього особливо велика увага приділяється найбільшому супутнику Юпітера. Який з цих проектів здійсниться, покаже час. Якщо заявлені місії відбудуться, ми дізнаємося багато нового і захоплююче цікавого про далеких світах у системі Юпітера.