Характеристика Ганимеда, спутника Юпитера:
| Показатели | Значения показателей |
| Среднее расстояние до Юпитера млн км | 1,07 |
| Средняя орбитальная скорость, км/с | 10,88 |
| Вторая космическая скорость, км/с | 2,74 |
| Эксцентриситет орбиты | 0,002 |
| Наклонение орбиты, градусы | 0,195 |
| Период вращения, дн | 7,154553 |
| Геометрическое альбедо | 0,42 |
| Масса, кг | 1,48 10х23 |
| Диаметр, км | 5268 |
| Экваториальный радиус, км | 2631 |
| Средняя плотность, г/см³ | 1,94 |
Ганимед на 2% крупнее Титана, спутника Сатурна, который является вторым по величине в Солнечной системе, на 8% больше Меркурия и на 51% больше Луны. Этот огромный шар состоит из скальных пород и льда, смешанных примерно 1:1. Он облетает вокруг Юпитера за 7,15 земных суток.
Содержание
Открытие спутника
Ганимед был открыт 7 января 1610 года Галилео Галилеем. Ученый наблюдал за Юпитером в самодельный телескоп с 34-кратным увеличением и заметил около планеты три светящиеся точки.
На следующий день точки изменили свое положение, и Галилей увидел, что их не три, а четыре, и что они вращаются вокруг Юпитера.
Собрав воедино полученную информацию, ученый пришел к выводу, что у планеты есть четыре спутника. Он назвал их «планетами Медичи» и присвоил порядковые номера от I до IV по мере удаления от планеты.
История названия
В середине 1800-х годов спутникам Юпитера решили дать имена. Вскоре они были переименованы в Ио, Европу, Ганимед и Каллисто, по именам мифических персонажей, приближенных к богу Зевсу. Эти названия долгое время не использовались и вошли в научный обиход лишь в середине ХХ века.
Происхождение
Ганимед сформировался 4,5 млрд лет назад, в период зарождения Солнечной системы. Он, как и другие планеты и спутники, образовался из протопланетного облака газа и пыли. В процессе сжатия газа нагретые каменистые элементы сместились в центр нового небесного тела и образовали горячее ядро, вокруг которого расположились более легкие вещества.
Ядро Ганимеда до сих пор не остыло. Кроме того, оно постоянно подогревается за счет приливного воздействия Юпитера и радиоактивного распада элементов. Благодаря горячему ядру под ледяной коркой Ганимеда плещется жидкий океан.
Орбита
Ганимед находится на расстоянии 1070,4 тыс. км от Юпитера. Его орбита третья по удаленности от планеты после Ио и Европы.
Полный виток по своей орбите Ганимед совершает за 7 дней и 3 часа. За это же время Европа успевает совершить два оборота, а Ио — четыре.
Орбита Ганимеда слегка наклонена к плоскости экватора Юпитера. Этот угол периодически меняется от 0,05° до 0,32°. Наклон оси спутника тоже меняется от 0° до 0,33°.
Атмосфера
Ученые долгое время не могли понять, есть ли у Ганимеда атмосфера. В 1972 году группа ученых заявила, что обнаружила у спутника Юпитера тонкую атмосферу, но в 1979 году, когда «Вояджер-1» пролетел мимо Юпитера, эта информация не подтвердилась. Доказать существование атмосферы удалось лишь в 1995 году, когда в дело вступили сверхмощные телескопы «Хаббл».
Позднее исследователи выяснили, что кислород содержится в ледяном покрывале Ганимеда. Солнечные лучи, освещая ледяную поверхность спутника, разрушают молекулы воды, запечатанные в ее верхнем слое, и высвобождают водород и кислород. Легкий водород моментально улетучивается в космос, а кислород задерживается у поверхности юпитерианской луны и образует атмосферу.
Поверхность
На фотографиях Ганимеда, снятых из космоса, отчетливо видны темные и светлые участки рельефа, соотношение между которыми составляет 4:6.
Рельеф темных участков
Темные участки Ганимеда считаются самыми древними, они густо покрыты кратерами, сформированными примерно 3,5-4 млрд лет назад.
Кратеры расположены на ледяной поверхности луны, а лед нестабилен и непрочен, под действием силы тяжести и гравитации Юпитера он постепенно разрушается.
Вот почему многие древние кратеры сравнялись с поверхностью, они почти не возвышаются над ней и не имеют центральной впадины. Вокруг более свежих экземпляров отчетливо видны темные и светлые лучи выбросов.
Рельеф светлых участков
Светлые участки Ганимеда моложе темных, они выглядят более однородными, на них меньше кратеров. Данные участки образовались в период, когда Ганимед еще не имел стабильной орбиты и не вошел в резонанс с другими спутниками Юпитера.
Из-за гравитационного воздействия Юпитера и соседних спутников ледяная кора Ганимеда была подвержена мощным деформациям.
Ее огромные плиты приходили в движение, наползали друг на друга и сминались, в результате чего на поверхности луны появлялись трещины. Провалы между трещинами заполнились водой, просочившейся из глубинных слоев. Постепенно вода покрыла часть древних кратеров и замерзла, образовав новую гладкую поверхность Ганимеда.
Полярные шапки
У Ганимеда есть полярные шапки из инея. Они образованы молекулами воды, которые выбиваются плазмой из ледяной поверхности сателлита. Молекулы поднимаются к более холодным полярным областям и оседают на полюсах. К тому же магнитное поле у полюсов слабее, поэтому здесь такая бомбардировка идет активнее.
Внутреннее строение
Многочисленные исследования Ганимеда позволили построить модель его внутреннего строения.
Ученые предполагают, что Ганимед состоит из трех слоев:
- ядра;
- силикатной мантии;
- ледяной корки.
Ядро Ганимеда состоит из расплавленного железа, разогретого до температуры более 1500 °С. Размер ядра составляет 1400-1800 км в диаметре. Оно генерирует магнитное поле.
Ядро окружено сферической оболочкой — мантией, которую покрывает мощная ледяная корка толщиной 800-1000 км. Корка состоит преимущественно из замерзшей воды, но в ее составе присутствует некоторое количество каменных пород.
Исследования
- С момента открытия в 1610 году и вплоть до 1979 года ученые изучали Ганимед с помощью телескопов. С началом космической эры в изучении Юпитера и его спутников произошел настоящий прорыв.
- Начиная с 1979 года мимо луны пролетели два «Вояджера». Космические корабли передали на Землю снимки поверхности Ганимеда и ряд научных данных о нем.
Мозаика из фотографий противоюпитерианского полушария Ганимеда.
Геологическая карта Ганимеда (11 февраля 2014 года)
- После «Вояджеров» Ганимед исследовал зонд «Галилео». С 1995 года по 2003 год он неоднократно сближался с луной и сделал множество снимков ее поверхности. Благодаря «Галилео» ученые доказали существование у спутника магнитосферы, сделали предположение о наличии подледного океана и построили современную модель строения луны.
- В 2007 году мимо Ганимеда по направлению к Плутону пролетел космический зонд «Новые горизонты». Он сделал множество фотографий сателлита, в том числе в инфракрасном диапазоне, и передал на Землю свежие исследовательские данные.
Можно ли увидеть Ганимед с Земли?
Ганимед можно разглядеть с Земли в телескоп и даже бинокль. Некоторые утверждают, что видят его невооруженным глазом.
- В небольшой телескоп. В небольшой телескоп Ганимед просматривается очень четко, но тоже в виде звездочки. Чтобы увидеть его в виде диска, нужно взять телескоп с апертурой не менее 125-150 мм. В такой телескоп можно наблюдать за прохождением тени от спутника по диску Юпитера.
- В мощный телескоп. Чтобы разглядеть смутные очертания темных пятен на поверхности Ганимеда, потребуется телескоп с апертурой от 250-300 мм. Но для наблюдений нужны хорошие условия и опыт. Увидите вы что-то на Ганимеде или нет — это скорее вопрос опыта.
- В бинокль. Все четыре крупнейших галилеевых спутника Юпитера можно увидеть в бинокль с 10-кратным увеличением. Через его окуляры луны отчетливо видны в виде звездочек разной яркости.
- Невооруженным глазом. Есть свидетельства, что некоторые люди могут разглядеть Ганимед с Земли невооруженным глазом. При отличном зрении это вполне возможно.
Есть ли на нем жизнь?
НАСА не исключает, что на Ганимеде существуют примитивные формы жизни. Но они распространены не на ледяной поверхности луны, а в жидкой субстанции, под толстой коркой льда.
Сюда не поступает солнечный свет, значит организмы должны выживать без него и использовать альтернативные источники энергии, как глубоководные существа на Земле.
Им также приходится адаптироваться к давлению, которое сильнее, чем в Марианской впадине.
Вопросы — ответы
Она колеблется от -121°C до -203 °C. Средняя температура — -156 °C. Не слишком гостеприимное место, не правда ли?
В конце декабря 2021 года исследователи миссии Juno обнародовали 50-секундный трек, записанный зондом НАСА во время пролета над Ганимедом. Хотя звуки больше походили на скрип старинного модема, СМИ стали называть Ганимед «поющей луной Юпитера».
Четвертое место. Он уступает только Земле, Венере и Марсу.
Это произошло в 1996 году, когда космический корабль НАСА «Галилео» записал статические и свистящие звуки, доносившиеся со спутника. Прослушав запись, ученые поняли, что у Ганимеда есть самогенерируемая магнитосфера.
Примерно 100 км. Это в 10 раз больше, чем глубина океанов на Земном шаре.
Краткие итоги
Ганимед — спутник Юпитера и самый крупный среди всех сателлитов Солнечной системы. Он был открыт в 1610 году Галилео Галилеем. С конца ХХ века юпитерианскую луну исследуют космические зонды. С их помощью ученые выяснили, что сателлит имеет тонкий слой атмосферы, магнитное поле и мощную ледяную корку, под которой плещется соленый океан.
Не исключено, что в жидком океане существуют зачатки жизни. Ганимед относится к малоизученным объектам Солнечной системы. Он подарит человечеству еще много удивительных открытий.
