Satelliit Ganymedes, mis on meie suurim teadaolev Päikesesüsteem suurem kui Merkuur ja Pluuto. Kui see tiirleks ümber Päikese, mitte Jupiteri orbiidil, siis võiks selle liigitada täieõiguslikuks planeediks.

Peamised füüsilised omadused

Ganymede satelliit sisaldab kolme peamist kihti:

• Metallist rauast kera keskel (südamik, mis on võimeline tekitama magnetvälja)
• Kivikarp (mantel)
• Sfääriline jääkoor.

Väliskestal on muljetavaldav sügavus, mis võib ulatuda 800 km-ni. Ülemise osa pinda nimetatakse jääkooreks, kuna see on enamasti jää. Lisaks sellele võib kest sisaldada mõnda segatõugu. Sellise taevakeha nagu satelliit Ganymedes magnetväljal on Jupiteri massiivse magnetosfääri sees suletud süsteem. 1996. aastal avastasid Hubble'i kosmoseteleskoopi kasutanud astronoomid tõendeid õhukese hapnikuatmosfääri kohta, millest ei piisa elu toetamiseks.

Keeruline geoloogiline ajalugu

Kosmoselaevadelt tehtud piltidel on näha kompleks geoloogiline ajalugu. Satelliidi Ganymedese pinda esindab kahte tüüpi maastik. Nelikümmend protsenti on kraatritega väga tumedates kohtades ja ülejäänud kuuskümmend protsenti on reljeefselt heledate triipudega, mis moodustavad keerukaid mustreid. Suured kraatridüsna tasane Ganymedes. Neil puudub keskne depressioon. Tõenäoliselt on selle põhjuseks aeglane ja järkjärguline kohanemine pehme jääpinnaga.

Satelliit Ganymedes: avastamise ajalugu

See avastus, mille tegi oma aja suur teadlane Galileo Galilei 7. jaanuaril 1610 koos Jupiteri kolme satelliidi avastamisega, viis lõpuks aktsepteerimiseni, et planeedid tiirlevad ümber Päikese erilisel viisil. Algselt nimetas Galileo neid Medici planeetideks, arvuliselt - I, II, III ja IV. Seda nimesüsteemi kasutati mitu sajandit, kuni 19. sajandi keskpaigani. Satelliidide uued nimed olid Io, Europa, Ganymede ja Callisto. Digitaalsed nimed muutusid uute täiendavate satelliitide avastamise tõttu ebaoluliseks.

Ganymedes mütoloogias

Mütoloogias oli ta kena noor poiss, kelle lõi Olümposel kotkaks maskeerunud Zeus (Kreeka vaste Rooma jumalale Jupiterile). Ganymedesest sai Olümpia jumalate ülemteenri sümbol.

Jupiter - hiiglaslik planeet ja selle "kuud"

Planeeti ümbritseb 53 kinnitatud satelliiti ja 14 ajutist satelliiti, kokku 67 satelliiti. Jupiteril on ka kolm rõngast, kuid neid on väga raske näha ja need pole nii elegantsed kui Saturnil. Jupiter on nime saanud Rooma jumalate kuninga järgi. Teadlased on kõige rohkem huvitatud Galileo avastatud neljast suurimast. Need on Europa, Callisto, Ganymedes ja Io.

Võtme faktid

• Ganymedes (Jupiteri kuu) on umbes sama vana kui planeet ise, umbes 4,5 miljardit aastat vana.
• Kaugus Jupiterist selle loodusliku satelliidini on üle 1 miljoni kilomeetri.
• Ganymedes on suurem kui mõned teadaolevad planeedid, näiteks Merkuur.
• Päevane temperatuur on pinnal keskmiselt miinus 171 kraadi Fahrenheiti ja öösel ulatub see näitaja miinus 297-ni (kuni -193 Celsiuse järgi).

Suurima satelliidi magnetosfäär

Jupiteri kuu Ganymedes on ainulaadne, kuna see looduslik satelliit on ainus, millel on oma magnetosfäär. Reeglina on see omadus planeetidele iseloomulik. Ganymedese magnetosfäär on komeedi kujuline, millesse laetud osakesed jäävad lõksu või kalduvad kõrvale.

Koostis ja pinna omadused

Planeedi Jupiter Ganymedes satelliit, mille keskmine tihedus on 1,936 g/cm3, koosneb suure tõenäosusega võrdsetes osades kivine materjal ja vesijää. Spektri- ja ultraviolettuuringud on näidanud ka süsinikdioksiidi, väävli ja võib-olla tsüaniidi, vesiniksulfaadi ja erinevate orgaanilised ühendid. Uuemad tõendid on näidanud soolade, nagu magneesiumsulfaat ja võib-olla ka naatriumsulfaat, olemasolu, mis võisid pärineda maa-alusest ookeanist. Planeedi Jupiteri satelliidil on 50 km raadiusega tahke sisetuum, vahevöö ja sfääriline kest. Mantel koosneb silikaatmaterjalidest, tõenäoliselt kondriitidest ja rauast. Väliskest on jää ja kivid.

Mida veel saate satelliidi Ganymede kohta öelda Huvitavaid fakte? Teadlased usuvad, et kuskil jää paksuses on külmunud ookean. Selle olemasolu on kinnitanud orbiitrite võetud näidud ja uurides, kuidas aurorad käituvad. Pinna tumedad alad hõlmavad umbes kolmandiku pinnast, kuna jääs on savi ja jää. orgaanilised materjalid. Kuigi kraatrid on rohkem levinud pimedatel aladel, leidub neid peaaegu kõikjal. Satelliidi Ganymedes, mille pinnaomadusi seostatakse iidse kraatritega, läbimõõt on 5268 kilomeetrit.

Kas Ganymedesel on elu?

Kes teab kindlalt, kas paksu jääkoore all on elumärke? Sellegipoolest on selle probleemi käsitlemiseks endiselt kauged eeldused. Satelliidil on külmunud ookean ja kuum tuum, mis tähendab, et Ganymedesel on potentsiaali areneda mereelu, mis on sarnane sellega, mis asub näiteks Maa ookeani põhjas termilised allikad või õhu puudumisel. Kui see on võimalik, siis see põlvkond areneb asjatult päikesevalgus, kuna läbi paksu jää ei pääse keegi ega miski sisse.

Ganymedese uurimine

Jupiter õppis sihikindlalt planeetidevahelised jaamad NASA. Esimesed pildid saadi tänu ekspeditsioonile Pioneer-10 (detsember 1973), samuti Pioneer-11 (1974). Selgub üksikasjalikum teave geofüüsikaliste omaduste, selle suuruse ja tiheduse kohta. 1979. aastal möödus hiiglaslikust satelliidist kosmoselaev Voyager 1, 2. Selle tulemusena tehti paremaid fotosid ja tehti erinevaid lisamõõtmisi. Näiteks leidis kinnitust tõsiasi, et Ganymedes oli Päikesesüsteemi suurim satelliit, kuigi varem kuulus see kõrgetasemeline tiitel teisele hiiglasele, Saturni kuule Titaanile.

Ganymedes on tõepoolest üks Jupiteri kosmose silmapaistvamaid objekte. See paistab kogu kosmilisest massist silma mitte ainult oma suuruse poolest, geo füüsilised omadused: magnetväli, reljeef, sisemine struktuur. Väärt on tõsiasi, et satelliidil on elu potentsiaalselt võimalik. Jupiteri ja selle satelliitide uurimiseks starditakse 2022. aasta juunis spetsiaalselt varustatud kosmoselaev 11-aastase missiooniga. Planeetidevaheline laev on juba väljatöötamisel.

Ganymedes on Jupiteri suurim kuu ja suurim kuu Päikesesüsteemis. Selle avastas Galileo Galilei 1610. aastal ja sai nime jumal Jupiteri armastaja Simon Mariuse järgi. Ganymedes oli esimene avastatud satelliit pärast Kuud.

Ganymedese läbimõõt on 5280 km, mis on suurem kui Merkuuril. See pöörleb Jupiterist veidi üle 1 miljoni km kaugusel ja on planeedi 16 satelliidist seitsmes. Ganymede on piisavalt suur, et tekitada oma magnetväli, mis on satelliitide puhul väga ebatavaline.

Ganymedes on alati sama külje poolt pööratud Jupiteri poole. See on üsna tavaline nähtus, mida nimetatakse sünkroonsuseks. muud ehe näide Sünkroonne seos planeedi ja satelliidi vahel on Maa ja Kuu. Ganymedes pöörleb Jupiteriga samas suunas. Sellel on peaaegu ümmargune orbiit, mis tähendab, et selle ekstsentrilisus (mõõt, mis näitab, kui lähedal on satelliit oma orbiidile) on üsna väike. Ringikujulise orbiidi ekstsentrilisus on võrdne nulliga. Ganymedese kaldenurk on tema tasemest väiksem, mis tähendab, et satelliit pöörleb otse Jupiteri ekvaatori tasapinnal.

Ja kuigi Ganymedes on alati ühelt poolt Jupiteri poole pööratud, on märke, et see ei olnud alati nii. Kui satelliit oleks alati planeedi poole pööratud ainult ühe küljega, siis see tähendaks, et selle ühel küljel peaks olema rohkem meteoriidikraatreid, nagu Callisto puhul. See pole aga Ganymedesele omane. Veel üks fakt, mis viitab muutustele jääkoore Jupiteri poole jäävast küljest, on Ganymedese tagaküljelt leitud kateen. Caten ilmub mitmete hävinud komeedi fragmentide tõttu magnetväli Jupiter, kuid ei kukkunud planeedile, sest tabas oma satelliiti. Kui Ganymedes oleks alati Jupiteri poole pööratud, moodustuks kateen ainult satelliidi esiküljele.

Ganymede pind on kaetud süsinikurikka pinnasega segatud jääga, mis peegeldab suurel hulgal päikesevalgust. Kui Kuu pinna all olev jää kuumeneb ja sulab, murdub see pinnale. Veest tihedam pinnas on vee all. Pärast vee külmumist, mis viib pinnale heleda koha moodustumiseni. Vesi soojeneb kas tänu radioaktiivne lagunemine või loodete mõjul. Ganymedest ei mõjuta mitte ainult Jupiteri ja Callisto gravitatsioon: satelliidil on ka Laplace'i resonants, mis tuleneb Io ja Europa kuude jõududest. Iga kord, kui Ganymedes tiirleb ümber Jupiteri, teeb Ganymedese sees olev kuu kaks korda ümber planeedi ja Iol, mis asub Europa sees, õnnestub Jupiteril 4 korda ümber käia. Seega iga pöörlemise ajal joonduvad kolm satelliiti, mis suurendab gravitatsiooniefekti. See suurendab gravitatsioonilist külgetõmmet ja pärast selle vähenemist ei muutu orbiidid mitte ainult elliptiliseks, vaid omandavad rohkem pinget satelliitide sees. Need looded tekitavad soojust, mis sulatab Ganymedese jää, muutes selle sujuvamaks kui ükski teine ​​planeet/kuu.

Ganymedes on jääga kaetud 45-55%. Satelliidi tiheduse määravad jää ja süsiniksilikaadid, mis näitab kahe materjali segu.

Ganymedesel on oma magnetväli, mis on vastupidine Jupiteri magnetväljale.. Samuti kuvab see indutseeritud magnetvälja, mis on põhjustatud tugevast pöörlemisest Jupiteri nurkvälja all. Indutseeritud väli räägib juhtivast ookeanist sügaval jääpinna all. Kui ookeanis on võimsa juhi jaoks piisavalt lahustunud mineraale, võib see tekitada oma magnetvälja. Tänu Jupiteri tugevale magnetväljale on Ganymedesel palju laetud osakesi. Arvatakse, et see põhjustab molekulaarse hapniku O2 ja osooni O3 moodustumist, mis on leitud Ganymedese pinnalt.

Kuna Ganymedese orbiit on Jupiteriga samal tasapinnal, viitab see sellele, et nii planeet kui ka satelliit tekkisid sama protsessi tulemusena. Jupiter tekkis väga kuumas ja tihedas piirkonnas. Ganymedes tekkis külmemas piirkonnas, kus vesi ei kee, vaid külmub ja muutub Kuu osaks.

> Ganymedes

Ganymedes- enamus suur satelliit Päikesesüsteem Galileo rühmast: parameetrite tabel fotodega, tuvastamine, uurimine, nimi, magnetosfäär, koostis, atmosfäär.

Ganymedes on mitte ainult Jupiteri süsteemi, vaid kogu päikesesüsteemi suurim satelliit.

1610. aastal tegi Galileo Galilei hämmastava avastuse, kuna leidis hiiglasliku Jupiteri lähedalt 4 heledat kohta. Algul arvas ta, et tema ees on tähed, kuid siis taipas, et näeb satelliite.

Nende hulgas oli Ganymedes, Päikesesüsteemi suurim kuu, mis on suurem kui Merkuur. See on ka ainus kuu, millel on magnetosfäär, hapnikuatmosfäär ja siseookean.

Kuu Ganymedese avastus ja nimi

Hiina ülestähendustes võib leida märkuse, et Gan De võis veel 365 eKr jälgida Ganymedest. Kuid sellegipoolest omistatakse avastus Galileole, kes saatis 7. jaanuaril 1610 seadme edukalt taevasse.

Algselt nimetati kõiki satelliite rooma numbriteks. Simon Marius aga, kes väitis, et leidis kuud ise, pakkus välja oma nimed, mida kasutame tänaseni.

Müütides Vana-Kreeka Ganymedes oli kuningas Trosi laps.

Kuu Ganymedese suurus, mass ja orbiit

Ganymedes on 2634 km (0,413 Maa) raadiusega meie süsteemi suurim kuu. Kuid mass on 1,4619 x 10 23, mis viitab vesijää ja silikaatide koostisele.

Ekstsentrilisuse indeks on 0,0013 ja vahemaa kõigub 1 069 200 km ja 1 071 600 km vahel (keskmiselt 1 070 400 km). Veedab orbitaalkäigul 7 päeva ja 3 tundi. Püsib planeediga gravitatsiooniplokis.

Nii saite teada, millise planeedi Ganymedes on satelliit.

Orbiit on kaldu planeedi ekvaatorile, mis põhjustab orbiidi muutusi 0 kuni 0,33°. Satelliit on häälestatud 4:1 resonantsile Ioga ja 2:1 resonantsile Europaga.

Kuu Ganymedese koostis ja pind

Tihedusindeks 1,936 g/cm 3 viitab kivi ja jää samade proportsioonide olemasolule. Vesijää ulatub 46-50%-ni Kuu massist (Callisto all) koos võimalusega tekkida ammoniaak. Pinna albeedo - 43%.

Ultra-infrapuna- ja UV-uuring näitas süsinikdioksiidi, vääveldioksiidi, aga ka tsüanogeeni, hüdrosulfaadi ja mitmesuguste orgaaniliste ühendite olemasolu. Hilisemad uuringud on leidnud naatriumsulfaati ja magneesiumsulfaati, mis võisid pärineda maa-alusest ookeanist.

Jupiteri kuu Ganymedese sees on tuum (raud, vedela raua kiht ja väliskülg sulfiid), silikaatmantel ja jääkest. Arvatakse, et tuum ulatub 500 km raadiuses ja temperatuur on 1500-1700 K rõhuga 10 Pa.

Vedela raua ja nikli tuuma olemasolule viitab Kuu magnetväli. Tõenäoliselt on põhjuseks konvektsioon vedelas rauas kõrge tase juhtivus. Südamiku tiheduse indeks ulatub 5,5-6 g/cm 3 ja silikaatmantli puhul 3,4-3,6 g/cm 3 .

Mantlit esindavad kondriidid ja raud. Välimine jääkoor on suurim kiht (800 km). Arvatakse, et kihtide vahel asub vedel ookean. Aurora võib sellele vihjata.

Pinnal on märgitud kahte tüüpi reljeefi. Need on iidsed, tumedad ja kraatrilised alad, aga ka noored ja heledad mäeharjade ja soontega alad.

Tume osa hõivab 1/3 kogu pinnast. Selle värvus on tingitud savi ja orgaaniliste materjalide olemasolust jääs. Arvatakse, et kogu asi on kraatrites.

Laineline maastik on tektooniline, mis on seotud krüovalvanismi ja loodete kuumenemisega. Murd võib tõsta temperatuuri objekti sees ja suruda vastu litosfääri, põhjustades tõrkeid ja pragusid, mis hävitasid 70% tumedast maastikust.

Enamik kraatreid on koondunud pimedatele aladele, kuid neid võib leida kõikjal. Arvatakse, et 3,5–4 miljardit aastat tagasi elas Ganymedes läbi aktiivse asteroidirünnaku perioodi. Jääkoorik on nõrk, mistõttu lohud on laugemad.

Seal on Voyageri poolt avastatud jääkatted. Galileo aparaadi andmed kinnitasid, et need tekkisid suure tõenäosusega plasmapommitusest.

Kuu Ganymedese atmosfäär

Ganymedesel on nõrk atmosfäärikiht hapnikuga. See tekib pinnal oleva vesijää tõttu, mis UV-kiirtega kokkupuutel jaguneb vesinikuks ja hapnikuks.

Atmosfääri olemasolu toob kaasa aeropintsli efekti - nõrga valguse emissiooni, mille tekitavad aatomi hapniku- ja energiaosakesed. Sellel puudub ühtlus, nii et polaaralade kohale tekivad heledad laigud.

Spektrograaf leidis osooni ja hapniku. See vihjab ionosfääri olemasolule, kuna hapnikumolekulid ioniseeritakse elektronide mõjul. Kuid seda pole veel kinnitatud.

Kuu Ganymedese magnetosfäär

Ganymedes - ainulaadne satelliit sest sellel on magnetosfäär. Stabiilsuse väärtus magnetmoment- 1,3 x 10 3 T m 3 (kolm korda suurem kui Mercuryl). Magnetdipool on seatud planeedi magnetmomendi suhtes 176°.

Magnetvälja tugevus ulatub 719 Teslani ja magnetosfääri läbimõõt on 10,525–13,156 km. Suletud väljajooned on alla 30° laiuskraadi, kus laetud osakesed püütakse kinni ja moodustuvad kiirgusvöö. Ioonidest on kõige levinum üksik ioniseeritud hapnik.

Kuu magnetosfääri ja planeedi plasma vaheline kontakt sarnaneb olukorraga päikese tuul ja Maa magnetosfäär. Indutseeritud magnetväli vihjab maa-aluse ookeani olemasolule.

Kuid magnetosfääri võimalikkus on endiselt mõistatus. Tundub, et see tekib tänu dünamole – materjali liikumisele südamikusse. Kuid on ka teisi dünamokehi, millel pole magnetosfääri. Arvatakse, et vastuseks võivad olla orbiidi resonants. Suurenev loodete soojus võib isoleerida südamiku ja takistada selle jahtumist. Või on kogu asi silikaatkivimite jääkmagnetiseerimises.

Kuu Ganymedese elamiskõlblikkus

Jupiteri kuu Ganymedes on võimaliku maa-aluse ookeani tõttu eluotsingute jaoks atraktiivne sihtmärk. 2014. aastal tehtud analüüs kinnitas, et seal võib olla mitu jääkihtidega eraldatud ookeanikihti. Veelgi enam, alumine puudutab kivist mantlit.

See on oluline, kuna loodete paindumisest tulenev soojus võib vette siseneda, toetades eluvormid. Hapniku olemasolu ainult suurendab tõenäosust.

Satelliidi Ganymedes uurimine

Jupiterisse saadeti mitu sondi, nii et nad jälgisid ka Ganymedese tunnuseid. Esimesena lendasid Pioneer 10 (1973) ja Pioneer 11 (1974). Nad esitasid üksikasjad füüsiliste omaduste kohta. Neile järgnesid 1979. aastal Voyagers 1 ja 2. 1995. aastal astus Galileo orbiidile, uurides satelliiti aastatel 1996–2000. Ta suutis tuvastada magnetvälja, siseookeani ja anda palju spektraalseid pilte.

Viimane ülevaade oli 2007. aastal New Horizonsist, kes lendas Pluuto poole. Sond koostas Euroopa ja Ganymedese topograafilised ja kompositsioonilised kaardid.

Praegu on heakskiitmisel mitu projekti. Aastatel 2022-2024 võiks käivitada JUICE, mis kataks kõik Galilea kuud.

Tühistatud projektide hulgas on JIMO, mis hakkab üksikasjalikult uurima süsteemi suurimat kuud. Tühistamise põhjuseks on rahapuudus.

Kuu Ganymedese koloniseerimine

Ganymedes on üks suuremaid koloonia ja ümberkujundamise kandidaate. See on suur objekt, mille gravitatsioon on 1,428 m/s 2 (meenutab Kuud). See tähendab, et raketi käivitamine võtab vähem kütust.

Magnetosfäär kaitseb selle eest kosmilised kiired, ja vesijää aitab luua hapnikku, vett ja raketikütus. Kuid mitte ilma probleemideta. Magnetosfäär ei ole nii tihe, kui oleme harjunud, seega ei suuda see Jupiterit kiirguse eest kaitsta.

Samuti ei piisa magnetosfäärist tiheda atmosfäärikihi ja mugava temperatuuri hoidmiseks. Lahenduste hulgas on võimalus rajada asula maa alla, jäämaardlatele lähemale. Siis ei ähvarda meid kiired ja pakane. Seni on need vaid mustandid ja visandid. Aga Ganymedes väärib tähelepanelik, sest ühel päeval võib sellest saada eluallikas või teine ​​kodu. Kaart paljastab Ganymedese pinna üksikasjad.

Pildi suurendamiseks klõpsake seda

Grupp Amalthea	· · ·
Galilea satelliidid	· · ·
Grupp Themisto
Grupp Himaalaja	· · · ·
Grupp Ananke	· · · · · · · · · · · · · · · ·
Grupp Karma	· · · · · · ·

Jupiteri kuu Ganymedes on Päikesesüsteemi suurim kuu. Satelliit Ganymedes suurem kui Merkuur ja Pluuto ning vaid veidi väiksem kui Marss. Ja palju vähem sellest. Kui see tiirleks Jupiteri asemel ümber Päikese, oleks see kergesti klassifitseeritav planeediks.

Satelliit Ganymedes: faktid

Kuu Ganymedes on umbes 4,5 miljardit aastat vana, umbes sama vana kui Jupiter.

Kaugus Jupiterist: Ganymedes on Jupiteri pinnalt seitsmes kuu ja kolmas Galilei kuu, mis tiirleb umbes 665 000 miili (1,070 miljoni km) kaugusel.
Suurus: keskmine raadius Ganymedes on 1635 miili (2631,2 km). Oma suuruse tõttu on seda palja silmaga näha. Varased Hiina astronoomilised ülestähendused näitavad, et Jupiteri kuu avastamine oli tõenäoliselt esimene Ganymedese nägemus. Kuigi Ganymedes on Merkuurist suurem, on selle massist vaid pool, mida iseloomustab selle madal tihedus.

Temperatuur: Päevane pinnatemperatuur on vahemikus 171 F kuni 297 F, öine temperatuur langeb -193 ° C-ni. On ebatõenäoline, et Ganymedese kuul asustaks elusorganisme.

Jupiteri ja selle kuude ümber on lennanud mitu kosmoseaparaati. Pioneer 10 saabus esimesena 1973. aastal, millele järgnes Pioneer 11 1974. aastal. Voyager 1 ja Voyager 2 on naasnud hämmastavate piltidega neist maailmadest. Kosmoselaev Galileo möödus Galilea kuude pinnast vaid 162 miili (261 km) kõrgusel ja tegi üksikasjalikke pilte.
Kuul Ganymedes on metallist raudsüdamik, millele järgneb kivikiht, mille tipus on jääkoorik, mis on enamasti väga paks. Ganymedese pinnal on ka mitmeid ebatasasusi, mis võivad olla kivid.

Ganymedese pind koosneb kahte tüüpi maastikust: 40 protsenti on täis arvukalt kraatreid ja 60 protsenti heledaid sooni, mis moodustavad keeruka mustri, mis annab satelliidile iseloomuliku. välimus. Tõenäoliselt tektoonilise aktiivsuse või vee pinnalt vabanemise käigus tekkinud sooned on nii kõrged, et on 2000 jala kõrgused ja ulatuvad tuhandete miilide kaugusele.

Arvatakse, et on mere ookean, mis asub 124 miili maapinnast allpool, erinevalt satelliidist Europa, millel on suur ookean pinnale lähemale.
Foto lähivõte Nicholsoni piirkond ja Arbela Sulcus, mis taas tõestab Ganymedese pinna mitmekesisust

Lähifoto Nicholsoni piirkonnast ja Arbela Sulcusest, mis tõestab taaskord Kuu Ganymedese pinna mitmekesisust

Ganymedes on õhuke hapnikuatmosfäär – elu toetamiseks liiga õhuke. See on ainus satelliit Päikesesüsteemis, millel on magnetosfäär. Ganymedese magnetosfäär on täielikult Jupiteri magnetosfääris.

Jupiteri satelliit Ganymedes: avastamise ajalugu

Satelliit Ganymedes Selle avastas Galileo Galilei 7. jaanuaril 1610. aastal. See avastati koos kolme teise Jupiteri kuuga ja see oli esimene kord, kui satelliit avastati, mis tiirles ümber planeedi, mis ei ole Maa. Galileo avastus viis lõpuks arusaamiseni, et planeedid tiirlevad ümber päikese, mitte meie päikesesüsteem ümber Maa.

Galileo andis sellele kuule nimeks Jupiter III. Kuid numbriline nimede andmise süsteem loobuti 1800. aastate keskel ja nii sai satelliit nime Trooja printsi Ganymedese järgi. Kreeka mütoloogia. Zeus, Jupiteri analoog Rooma mütoloogias, tõi Olümpose mäele Ganymedese, kes võttis kotka kuju ja tegi temast Olümpose jumalate joogikandja ja Zeusi ühe lemmiku.

Jupiteri kuu Ganymedes avastas Galileo Galilei 7. jaanuaril 1610 oma esimese teleskoobi abil. Sel päeval nägi Galileo Jupiteri lähedal 3 "tähte": Ganymedes, Callisto ja "täht", mis hiljem osutusid kaheks satelliidiks - Europa ja Io (alles järgmisel ööl suurenes nendevaheline nurkkaugus piisavalt eraldi vaatlemiseks) . 15. jaanuaril jõudis Galileo järeldusele, et kõik need objektid on tegelikult Jupiteri ümber orbiidil liikuvad taevakehad. Galileo nimetas nelja avastatud satelliiti "Medici planeetideks" ja määras neile seerianumbrid.
Prantsuse astronoom Nicolas-Claude Fabry de Peyresque tegi ettepaneku anda satelliitidele eraldi nimed nelja Medici perekonna liikme järgi, kuid tema ettepanekut ei aktsepteeritud. Satelliidi avastamist väitis ka Saksa astronoom Simon Marius, kes vaatles Ganymedest 1609. aastal, kuid ei avaldanud õigel ajal selle kohta andmeid. Marius püüdis kuudele anda nimesid "Jupiteri Saturn", "Jupiteri Jupiter" (see oli Ganymedes), "Jupiteri Veenus" ja "Jupiteri Merkuur", mis samuti ei hakanud külge. 1614. aastal pakkus ta Johannes Keplerit järgides neile välja uued nimed Zeusi lähedaste nimede järgi.
Nime "Ganymede", nagu ka Mariuse pakutud nimed teistele Galilea satelliitidele, võeti aga praktiliselt kasutusele alles 20. sajandi keskpaigas, mil see levis. Suures osas varasemast astronoomilisest kirjandusest on Ganymedest (Galileo kasutusele võetud süsteemis) märgitud Jupiter III või "Jupiteri kolmas kuu". Pärast Saturni satelliitide avastamist hakati Jupiteri satelliitide jaoks kasutama Kepleri ja Mariuse ettepanekutel põhinevat tähistussüsteemi.
Praegu on Ganymedes teadaolevalt suurim kuu Jupiteri süsteemis ja ka suurim kuu Päikesesüsteemis. Selle läbimõõt on 5262 km, mis ületab planeedi Merkuuri suurust 8% võrra. Selle mass on 1,482 * 10 23 kg - rohkem kui kolm korda suurem kui Euroopa mass ja kaks korda suurem kui Kuu mass, kuid see on vaid 45% Merkuuri massist. Keskmine tihedus Ganymede on väiksem kui Io ja Europa oma - 1,94 g / cm 3 (ainult kaks korda rohkem kui vees), mis näitab selle taevakeha jääsisalduse suurenemist. Vesijää on hinnanguliselt vähemalt 50% kogumass satelliit.

SC "GALILEO": GANIMED

GANYMEDE OMADUSED
Muud nimed	Jupiter III
Avamine
Avastaja	Galileo Galilei
avamiskuupäev	7. jaanuar 1610
Orbiidi omadused
Periyovium	1 069 200 km
Apoyovy	1 071 600 km
Keskmine orbiidi raadius	1 070 400 km
Orbiidi ekstsentrilisus	0,0013
sideeraalne periood	7,15455296 d
Orbiidi kiirus	10,880 km/s
Meeleolu	0,20° (Jupiteri ekvaatorini)
füüsilised omadused
Keskmine raadius	2634,1 +/- 0,3 km (0,413 Maa)
Pindala	87,0 miljonit km 2 (0,171 Maa)
Helitugevus	7,6 * 10 10 km 3 (0,0704 Maa)
Kaal	1,4819 * 10 23 kg (0,025 maa)
Keskmine tihedus	1,936 g/cm3
Kiirendus vabalangus ekvaatoril	1,428 m/s 2 (0,146 g)
Teiseks ruumi kiirus	2,741 km/s
Pöörlemisperiood	sünkroniseeritud (ühel küljel pööratud Jupiteri poole)
Telje kallutamine	0-0,33°
Albedo	0,43 +/- 0,02
Nähtav suurusjärk	4,61 (opositsioonis) / 4,38 (1951. aastal)
Temperatuur
pinnapealne	min. 70 000 / keskm. 110K / max. 152 tuhat
Atmosfäär
Atmosfääri rõhk	jälg
Ühend:	hapnikku
GANYMEDE OMADUSED

Ganymede asub Jupiterist 1 070 400 kilomeetri kaugusel, mis teeb sellest Galilea satelliidi suuruselt kolmanda. Selleks kulub tal seitse päeva ja kolm tundi (7155 Maa päeva). täispööre Jupiteri ümber. Nagu enamikul tuntud kuudel, on Ganymedese pöörlemine sünkroonitud Jupiteri pöörlemisega ja see on alati suunatud planeedi samale küljele. Selle orbiidil on Jupiteri ekvaatori suhtes väike kalle ja ekstsentrilisus, mis varieerub peaaegu perioodiliselt Päikesest ja planeetidest tulenevate ilmalike häirete tõttu. Ekstsentrilisus varieerub vahemikus 0,0009-0,0022 ja kalle - vahemikus 0,05°-0,32°. Need orbiidi võnkumised põhjustavad pöörlemistelje kalde (selle telje ja orbiidi tasapinnaga risti oleva nurga vahelise nurga) muutumise 0-lt 0,33°-le.
Sellise orbiidi tulemusena eraldub taevakeha soolestikus oluliselt vähem soojusenergiat kui Jupiterile lähemal asuvates Ios ja Europas, mis toob kaasa äärmiselt ebaolulise aktiivsuse Ganymedese jääkoores. Orbiidil ringi lennates osaleb Ganymede ka 1:2:4 orbitaalresonantsis Europa ja Ioga.

Orbitaalne resonants tekib siis, kui jõud takistavad objekti lukustumist stabiilsele orbiidile. Europa ja Io resoneerivad teineteise orbiite regulaarselt tänapäevani ja midagi sarnast näib olevat ka Ganymedesega minevikus juhtunud. Praegu kulub Euroopal Jupiteri orbiidile jõudmiseks kaks korda kauem aega, Ganymedesel aga neli korda rohkem aega.
Io ja Europa maksimaalne lähenemine toimub siis, kui Io on peritsentris ja Europa apotsentris. Euroopa läheneb Ganymedesele, olles oma periapsises. Seega on kõigi nende kolme satelliidi ühte ritta rivistamine võimatu. Seda resonantsi nimetatakse Laplace'i resonantsiks.
Kaasaegne Laplace'i resonants ei suuda Ganymedese orbiidi ekstsentrilisust suurendada. Ekstsentrilisuse praegune väärtus on umbes 0,0013, mis võib olla tingitud selle suurenemisest, mis on tingitud resonantsist varasematel epohhidel. Aga kui see praegu ei suurene, siis tekib küsimus, miks see Ganymedese soolestikus loodete energia hajumise tõttu nulli ei ole läinud. Võib-olla toimus viimane ekstsentrilisuse suurenemine hiljuti - mitusada miljonit aastat tagasi. Kuna Ganymedese orbiidi ekstsentrilisus on suhteliselt madal, on selle satelliidi tõusulaine kuumenemine nüüd tühine. Kuid minevikus võis Ganymede läbida Laplace'i-sarnase resonantsi ühe või mitu korda, mis suutis suurendada orbiidi ekstsentrilisust väärtuseni 0,01–0,02. Tõenäoliselt põhjustas see Ganymedese sisemuse olulise tõusulaine kuumenemise, mis võis põhjustada tektoonilise aktiivsuse ebaühtlase maastiku moodustumist.
Io, Europa ja Ganymedese Laplacia resonantsi tekke kohta on kaks hüpoteesi: et see on eksisteerinud alates päikesesüsteemi ilmumisest või tekkis hiljem. Teisel juhul on tõenäoline sündmuste järgmine areng: Io tõstis Jupiteril loodeid, mis viis naise temast eemaldumiseni, kuni saavutas 2:1 resonantsi Euroopaga; pärast seda jätkas Io orbiidi raadiuse suurenemist, kuid osa nurkmoment viidi üle Euroopasse ja ta kolis ka Jupiterist eemale; protsess jätkus, kuni Euroopa jõudis Ganymedesega 2:1 resonantsi. Lõppkokkuvõttes saavutasid nende kolme satelliidi orbiitide raadiused väärtused, mis vastavad Laplace'i resonantsile.

Kaasaegne Ganymedese mudel viitab sellele, et silikaat-jää mantel ulatub jääkooriku all kuni väikese metallsüdamikuni, mille suurus on umbes 0,2 Ganymedese raadiusega. Galileo kosmoseaparaadi andmetel võib Ganymede sisikonnas jääkihtide vahel olla tohutu vedela vee ookean. Järeldus raudsüdamiku olemasolu kohta tehti Ganymedese magnetosfääri avastamise põhjal Galileo seadmete poolt aastatel 1996–1997. Selgus, et satelliidi enda dipoolmagnetvälja tugevus on umbes 750 nT, mis ületab Merkuuri magnetvälja tugevust. Seega on Ganymedes Maa ja Merkuuri järel kolmas tahke keha Päikesesüsteemis, millel on oma magnetväli. Ganymedese väike magnetosfäär asub Jupiteri palju suuremas magnetosfääris ja deformeerib selle jõujooni vaid veidi.
Ganymedese pinnal täheldatakse kahte tüüpi maastikku. Kolmandik Kuu pinnast on hõivatud löögikraatritega kaetud tumedate piirkondadega. Nende vanus ulatub nelja miljardi aastani. Ülejäänud ala hõivavad nooremad heledad alad, mis on kaetud vagude ja mäeharjadega. Kergete piirkondade keeruka geoloogia põhjuseid ei mõisteta täielikult. Tõenäoliselt on see seotud loodete soojenemisest põhjustatud tektoonilise aktiivsusega.
Pruunil pinnal on suur hulk kergeid löögikraatreid, mida ümbritsevad kokkupõrke käigus paiskunud materjali valguskiirte halod. Kaks suurt tumedat piirkonda Ganymedese pinnal kannavad nimesid Galileo ja Simon Marius (uurijate auks, kes iseseisvalt ja peaaegu samaaegselt avastasid Galilei Jupiteri satelliidid). Pinna vanus taevakehad määrab Päikesesüsteemis 2...3 miljardit aastat tagasi intensiivselt tekkinud kokkupõrkekraatrite arv. Absoluutne skaala vanus on ehitatud Kuule, kus dateerimine toimus vahetult (laavaaladelt Maale toimetatud pinnaseproovide radioisotoopuuringu tulemuste järgi). Meteoriidikraatrite arvu järgi otsustades on Ganymedese pinna kõige iidsemad osad 3-4 miljardit aastat vanad.
Ganymedese heledamal jääpinnal on näha arvukate paralleelsete vagude ja mäeharjade ridu, mis mõnevõrra meenutavad Europa pinda. Kergete vagude sügavus on mitusada meetrit, laius kümneid kilomeetreid ja pikkus tuhandeid kilomeetreid. Vagusid täheldatakse mõnel suhteliselt noorel kohalikul pinnal. Ilmselt tekkisid vaod maakoore venitamise tulemusena. Mõne pinnaosa tunnusjooned meenutavad selle suurte plokkide pöörlemise jälgi, mis on sarnased tektooniliste protsessidega Maal.

Maapealseid sümboleid kasutatakse Ganymedese moodustiste tähistamiseks. geograafilised nimed, samuti Vana-Kreeka Ganymedese müüdi tegelaste ja Vana-Ida müütide tegelaste nimed.
Tänaseni säilinud iidse Ganymedese pinna tunnuste analüüs lubab oletada, et oma eksisteerimise algstaadiumis kiirgas noor Jupiter ümbritsevasse ruumi palju rohkem energiat kui praegu. Jupiteri kiirgus võib põhjustada osalist sulamist pinnapealne jää selle lähedal asuvatel satelliitidel, sealhulgas Ganymedes. Satelliidi maakoore mõne lõigu morfoloogiat võib tõlgendada sulamisjälgedena. Sellised tumedad alad (omapärased mered) tekivad ilmselt veepursete saadustest.
Satelliidil on õhuke atmosfäär, mis hõlmab ka selliseid allotroopsed modifikatsioonid hapnik, nagu O (aatomhapnik), O 2 (hapnik) ja võib-olla ka O 3 (osoon). Aatomi vesiniku (H) hulk atmosfääris on tühine. Kas Ganymedesel on ionosfäär, pole selge.
Esiteks kosmoselaev, kes õppis Ganymedest, sai 1973. aastal Pioneer 10. Palju üksikasjalikumaid uuringuid viis läbi kosmoseaparaat Voyager 1979. aastal. 1995. aastast Jupiteri süsteemi uurinud kosmoseaparaat Galileo on avastanud maa-aluse ookeani ja Ganymedese magnetvälja.

Ganymedese evolutsioon

Ganymedes tekkis tõenäoliselt akretsioonikettast või gaasi- ja tolmuudukogust, mis ümbritses Jupiterit mõni aeg pärast selle tekkimist. Ganymedese kujunemine kestis arvatavasti ligikaudu 10 000 aastat (suurusjärgu võrra vähem kui Callisto hinnangul). Jupiteri udukogus oli Galilea kuude tekkimisel tõenäoliselt suhteliselt vähe gaasi, mis võib seletada Callisto väga aeglast teket. Ganymedes tekkis Jupiterile lähemale, kus udukogu oli tihedam, mis seletab selle kiiremat teket. See omakorda viis selleni, et akretsiooni käigus eraldunud soojusel ei olnud aega hajuda. See võis põhjustada jää sulamise ja kivimite sellest eraldumise. Kivid asusid satelliidi keskele, moodustades tuuma. Erinevalt Ganymedesest oli Callisto tekke ajal kuumus aega eemalduda, jää selle sügavuses ei sulanud ega diferentseerumist. See hüpotees selgitab, miks on Jupiteri kaks kuud nii erinevad, hoolimata massi ja koostise sarnasusest. Alternatiivsed teooriad seostada Ganymedese kõrgemat sisetemperatuuri tõusulaine kuumutamisega või intensiivsemat kokkupuudet hilisema tugeva pommitusega.
Ganymedese tuum pärast moodustumist säilis enamus akretsiooni ja diferentseerumise käigus kogunenud soojus. See vabastab selle soojuse aeglaselt jäisele mantlile, töötades omamoodi soojuspatareina. Mantel omakorda kannab selle soojuse konvektsiooni teel pinnale. Radioaktiivsete elementide lagunemine südamikus soojendas seda jätkuvalt, põhjustades edasist diferentseerumist: tekkis rauast ja raudsulfiidist sisemine tuum ning silikaatmantel. Nii sai Ganymedesest täielikult diferentseeritud keha. Võrdluseks, diferentseerumata Callisto radioaktiivne kuumutamine põhjustas selle jäises sisemuses ainult konvektsiooni, mis jahutas neid tõhusalt ning hoidis ära jää suuremahulise sulamise ja kiire diferentseerumise. Konvektsiooniprotsess Callistol põhjustas kivimite jääst vaid osalise eraldumise. Praegu jätkab Ganymede aeglaselt jahtumist. Südamikust ja silikaatvahevööst tulev soojus võimaldab maa-alusel ookeanil eksisteerida ning Fe ja FeS vedela tuuma aeglane jahtumine põhjustab konvektsiooni ja säilitab magnetvälja tekke. Praegune Ganymedese soolte soojusvoog on tõenäoliselt suurem kui Callisto oma.

füüsilised omadused

Ganymedese keskmine tihedus on 1,936 g/cm3. Arvatavasti koosneb see võrdsetest osadest kivist ja veest (enamasti külmunud). Jää massiosa jääb vahemikku 46-50%, mis on veidi madalam kui Callisto oma. Jääs võib esineda mõningaid lenduvaid gaase, näiteks ammoniaaki. Ganymedese kivimite täpne koostis ei ole teada, kuid tõenäoliselt on see lähedane tavaliste L ja LL rühmade kondriitide koostisele, mis erinevad H-kondriitidest väiksema võrra. täielik sisu rauda, ​​madalam metallilise raua sisaldus ja suurem raudoksiidi sisaldus. Raua ja räni masside suhe Ganymedesel on 1,05-1,27 (võrdluseks, Päikesel on see 1,8).
Ganymedese pinna albeedo on umbes 43%. Vesijää on olemas peaaegu kogu pinnal ja sellel massiosa kõigub 50-90% vahel, mis on oluliselt kõrgem kui Ganymedesel tervikuna. Keskmine infrapuna spektroskoopia näitas ulatuslike veejää neeldumisribade olemasolu lainepikkustel 1,04, 1,25, 1,5, 2,0 ja 3,0 µm. Heledad alad on vähem ühtlased ja neil on suur kogus jääd võrreldes tumedatega. Ultraviolett- ja lähiinfrapunaspektri analüüs koos kõrgresolutsiooniga Galileo kosmoseaparaadi ja maapealsete instrumentide abil saadud andmed näitasid teiste ainete olemasolu: süsinikdioksiid, vääveldioksiid ja võib-olla ka tsüaniidi, väävelhappe ja erinevate orgaaniliste ühendite olemasolu. Galileo missiooni tulemuste kohaselt eeldatakse teatud koguse toliinide olemasolu pinnal. Galileo tulemused näitasid ka magneesiumsulfaadi (MgSO 4 ) ja võimalik, et naatriumsulfaadi (Na 2 SO 4 ) olemasolu Ganymede pinnal. Need soolad võisid tekkida maa-aluses ookeanis.
Ganymedese pind on asümmeetriline. Juhtpoolkera (pööratud satelliidi orbiidi suunas) on juhitavast kergem. Euroopas on olukord sama, kuid Callisto puhul vastupidi. Ganymedese tagumises poolkeras näib olevat rohkem vääveldioksiidi. Kogus süsinikdioksiid see on mõlemal poolkeral sama, kuid see pole pooluste lähedal. Löögikraatrid Ganymedesel (välja arvatud üks) ei näita süsinikdioksiidi rikastumist, mis eristab ka seda satelliiti Callistost. Ganymedese maa-alused süsihappegaasivarud olid ilmselt varem ammendatud.

Sisemine struktuur
Arvatavasti koosneb Ganymede kolmest kihist: sularaud- või raudsulfiidsüdamikust, silikaatmantlist ja 900-950 kilomeetri paksusest välisest jääkihist. Seda mudelit kinnitab väike inertsimoment, mis mõõdeti Ganymede "Galileo" möödalennul - (0,3105 +/- 0,0028) * mr 2 (homogeense kuuli inertsimoment on 0,4 * mr 2). Ganymedesel on selles valemis madalaim koefitsient tahked ained Päikesesüsteem. Sularauarikka südamiku olemasolu annab loomuliku seletuse Ganymede enda magnetväljale, mille avastas Galileo. Konvektsioon sula rauas, millel on kõrge elektrijuhtivus, on magnetvälja tekkele kõige mõistlikum seletus.
Ganymedese soolestiku erinevate kihtide täpne paksus sõltub silikaatide koostise aktsepteeritud väärtusest (oliviini ja pürokseenide proportsioonid), aga ka väävli kogusest südamikus. Südamiku raadiuse kõige tõenäolisem väärtus on 700-900 km ja välise jäämantli paksus 800-1000 km. Ülejäänud osa raadiusest langeb silikaatmantlile. Südamiku tihedus on oletatavasti 5,5-6 g/cm 3 ja silikaatmantli tihedus 3,4-3,6 g/cm 3 . Mõned Ganymedese magnetvälja genereerimise mudelid nõuavad puhtast rauast tahket südamikku Fe ja FeS vedela südamiku sees, mis on sarnane Maa tuuma struktuuriga. Selle tuuma raadius võib ulatuda 500 kilomeetrini. Temperatuur Ganymedese tuumas on väidetavalt 1500-1700 K ja rõhk kuni 10 GPa.

Ganymedese magnetvälja uuringud näitavad, et selle pinna all võib olla vedela vee ookean.

Tõendid ookeani kohta Ganymedesel Diagramm näitab paari aurora vööd Jupiteri kuul Ganymedes. Nende nihkumine / liikumine annab aimu Ganymede sisestruktuurist. Ganymedesel on raudsüdamiku tekitatud magnetväli. Kuna satelliit asub Jupiteri lähedal, on see täielikult kaasatud hiiglasliku planeedi magnetvälja. Jupiteri magnetvälja mõjul nihkuvad Ganymedesel asuvad auroravööd. Kõikumised on vähem väljendunud, kui pinna all on vedel ookean. Arvukad vaatlused on kinnitanud Ganymedese jääkooriku olemasolu suur hulk soolane vesi, mis mõjutab selle magnetvälja.

Kosmoseteleskoop. Hubble, jälgides ultraviolettvalguses Ganymedese auroravööd, kinnitas Ganymedesel ookeani olemasolu. Vööde asukoha määrab Ganymedese magnetväli ja nende nihkumine on tingitud vastasmõjust Jupiteri tohutu magnetosfääriga.

SC "GALILEO": GANIMED

Laboratooriumi töötajate poolt 2014. aastal teostatud satelliidi sisemuse numbriline modelleerimine reaktiivjõud NASA on näidanud, et see ookean on tõenäoliselt mitmekihiline: vedelaid kihte eraldavad jääkihid erinevad tüübid(jää I, III, V, VI). Vedelate vahekihtide arv võib ulatuda 4-ni; nende soolsus suureneb sügavusega.

Ganymedese struktuuri võileivamudel (2014) Varasemad Ganymedese struktuuri mudelid näitasid, et ookean oli jää ülemise ja alumise kihi vahele. Uus mudel põhineb laboratoorsed katsed soolaseid meresid ja vedelikke simuleerides näitab, et Ganymedese ookeanid ja jää võivad moodustada mitu kihti. Nendes kihtides olev jää sõltub rõhust. See. "Ice I" on kõige vähem tihe jäävorm ja seda saab võrrelda jahutatud jookide jääseguga. Rõhu kasvades on jäämolekulid üksteisele lähemal ja sellest tulenevalt tihedus suureneb. Ganymedese ookeanid ulatuvad vastavalt 800 km sügavusele, nad kogevad palju rohkem survet kui Maal. Kõige sügavam ja tihedaim jääkiht kannab nime "Ice VI". Piisava koguse soolade olemasolul võib vedelik olla piisavalt tihe, et vajuda päris põhja ja isegi alla "Ice VI" taseme. Veelgi enam, mudel näitab, et kõige ülemises vedelikukihis võivad tekkida üsna kummalised nähtused. Ülemisest jääkihist (koorikust) jahtuv vedelik laskub alla külmade hoovuste kujul, mis moodustavad "Jää III" kihi. AT sel juhul jahtudes sool sadestub ja seejärel vajub alla, samal ajal kui tasemel "Ice III" tekib jää/lume lörts. Teise teadlaste rühma sõnul ei saa selline Ganymedese struktuur olla stabiilne, kuid see oleks võinud mudelile eelneda ühe tohutu ookeaniga.

SC "GALILEO": GANIMED