Ганимед

Атмосфера и магнитосфера Ганимеда

Как уже отмечалось, именно у Ганимеда есть то, чем могут похвастаться далеко не все планеты Солнечной системы – сильно разряженная, но все-таки кислородная атмосфера. Кислород в ней появляется благодаря присутствию на поверхности спутника залежей водяного льда, под действием ультрафиолетового излучения разлагающегося на водород и кислород. Более того, так как в составе атмосферы Ганимеда обнаружен и озон, скорее всего можно говорить о присутствии у спутника также и ионосферы.

Наличие атмосферы (вернее присутствие в ней атомарного водорода) приводит к эффекту аэрографа – слабому световому излучению появляющемуся у полюсов планеты.

Тем не менее, хотя словосочетание “кислородная атмосфера” звучит очень красиво и наводит на мысли о колонизации и внеземном разуме, стоит помнить о том, что давление атмосферы Ганимеда составляет всего 0,1 Па, то есть ничтожная часть земного.

Ещё более интересная особенность этой юпитерианской луны – магнитосфера. Да, Ганимед располагает магнитосферой, величина стабильного магнитного момента которой достигает – 1.3 х 103 Т · м3 (т.е. в 3 раза выше чем у Меркурия). Сила магнитного поля достигает 719 Тесла, а диаметр магнитосферы достигает 13156 км. Замкнутые полевые линии находятся ниже 30° широты, где захватываются заряженные частички и формируют радиационный пояс. Среди ионов наиболее распространенными выступает одиночный ионизированный кислород.

При соприкосновении магнитосферы Ганимеда и плазмой Юпитера, наблюдается ситуация очень похожая на контакт солнечного ветра и земной магнитосферы. Тем не менее, следует признать – магнитное поле спутника слишком слабое и не в состоянии удержать потоки радиации испускаемые Юпитером, так что окажись мы на поверхности Ганимеда, не смотря на наличие магнитосферы, нам бы не поздоровилось.

Строение самой большой луны Юпитера – Ганимеда

Внутреннее строение Ганимеда

Многочисленные исследования Ганимеда с пролетающих космических аппаратов позволили построить модель его внутреннего строения. Конечно, она еще требует многих исследований и уточнений, но всё же информации накоплено немало.

Учёные считают, что Ганимед имеет горячее ядро из расплавленного железа, с температурой более 1500 градусов, затем идёт силикатная мантия, а далее ледяной слой.

Строение Ганимеда, спутника Юпитера.

Размеры каждого слоя оцениваются приблизительно так:

• Ядро – 1400-1800 км в диаметре.
• Внешний ледяной слой – 800-1000 км толщиной.
• Силикатная мантия – всё остальное.

Есть данные, что под поверхностью Ганимеда есть слои жидкой воды – подповерхностный океан, как на Европе. Мало того, таких слоёв может быть до 4, и разделены они прослойками из льда разного типа. Чем глубже слой, тем солёнее в нем вода. Такие выводы были сделаны на основе изучения магнитного слоя Ганимеда и моделирования его структуры.

Проведенные и проводимые исследования

Характеристика спутника Ганимед

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.

История открытия и наименования

Ганимед был открыт Галилео Галилеем 7 января 1610 года с помощью его первого в истории телескопа. В этот день Галилей увидел около Юпитера 3 «звезды»: Ганимед, Каллисто и «звезду», впоследствии оказавшуюся двумя спутниками — Европой и Ио (только на следующую ночь угловое расстояние между ними увеличилось достаточно для раздельного наблюдения). 15 января Галилео пришел к выводу, что все эти объекты на самом деле являются небесными телами, движущимися по орбите вокруг Юпитера. Галилей назвал четыре открытые им спутника «планетами Медичи» и присвоил им порядковые номера.

Французский астроном Никола-Клод Фабри де Пейреск предложил дать спутникам отдельные имена по именам четырёх членов семьи Медичи, но его предложение не было принято. На открытие спутника претендовал также немецкий астроном Симон Марий, который наблюдал Ганимед в 1609 году, но вовремя не опубликовал данные об этом. Марий попытался дать спутникам имена «Сатурн Юпитера», «Юпитер Юпитера» (это был Ганимед), «Венера Юпитера» и «Меркурий Юпитера», которые также не завоевали популярность. В 1614 году он вслед за Иоганном Кеплером предложил для них новые названия по именам приближённых Зевса (в том числе Ганимеда):

…Потом был Ганимед, красивый сын троянского царя Троса, которого Юпитер, приняв вид орла, похитил на небеса держа на спине, как сказочно описывают поэты… В третьих, из-за величественности света, Ганимед…

Однако название «Ганимед», как и наименования, предложенные Марием для других галилеевых спутников, практически не использовалось вплоть до середины 20 века, когда оно стало общеупотребительным. В большой части более ранней астрономической литературы Ганимед обозначен (по системе, введённой Галилео) как Юпитер III или «третий спутник Юпитера». После открытия спутников Сатурна для спутников Юпитера стала использоваться система обозначения, основанная на предложениях Кеплера и Мария. Ганимед — единственный галилеев спутник Юпитера, названный в честь фигуры мужского пола —  согласно ряду авторов, он (как и Ио, Европа и Каллисто) был возлюбленным Зевса.

По данным китайских астрономических записей, в 365 году до н. э. Гань Дэ обнаружил спутник Юпитера невооруженным глазом (вероятно, это был Ганимед).

Масса, размер, орбита и рельеф

Как уже было сказано выше, Ганимед – наиболее массивный и крупный спутник в нашей звездной системе. Его диаметр — 5268 км. Это немного больше, чем у Титана, находящегося на почетном втором месте, и почти на 8% превышает аналогичный размер Меркурия. Если бы Ганимед вращался вокруг Солнца, то он легко сошел бы за обычную планету. И хотя его масса составляет лишь 45 % меркурианской, по сравнению с другими спутниками, она весьма высока. Например, он тяжелее нашей Луны более, чем в два раза.

Период вращения спутника составляет семь земных дней, большая полуось его орбиты – 1 070 400 км, эксцентриситет – 0,0013. В своей группе он занимает третье место по удаленности от Юпитера. Ганимед, Ио и Европа находятся в состоянии так называемого орбитального резонанса или резонанса Лапласа: периоды их обращения соотносятся как 1:2:4. То есть на один оборот Ганимеда приходится два витка Европы и четыре – Ио. Такие особенности орбит космических объектов приводят к тому, что они периодически сближаются в определенных точках.

Притяжение газового гиганта настолько замедлило вращение спутника вокруг собственной оси, что его период совпадет с обращением вокруг планеты. Поэтому, как и наша Луна, он всегда обращен к своей планете одной стороной.

Самый крупный спутник Юпитера в основном состоит из силикатов и льда, его плотность составляет всего 1, 936 г/см3. Исследования в ИК и УФ-диапазоне смогли обнаружить на нем присутствие серы и углерода, гидросульфатов, цианидов и разнообразной органики.

Астрономы обнаружили на этом небесном теле даже полярные шапки, которые, скорее всего, состоят из замерзшей воды. Отражательная способность спутника (альбедо) небесного тела равняется 43%.

На поверхности спутника можно наблюдать два типа рельефа:

1. Примерно треть от общей площади занимают тёмные участки, буквально усеянные метеоритными кратерами. Ученые полагают, что эти области имеют возраст около 4 миллиардов лет;
2. Большую часть поверхности объекта занимают светлые области, покрытые бороздами. Причины появления столь сложного ландшафта до сих пор не совсем понятны. Возможно, «морщины» – это следствие тектонической деятельности либо их появление связано с гравитационным нагревом.

ОБЖ

Изучение поверхности спутника Ио

Первые данные об Ио были получены во время полета автоматического зонда «Пионер-10», который еще в 1973 году предоставил информацию об ионосфере юпитерианского спутника. Впоследствии изучение далекого объекта продолжились с помощью АМС «Галилео». Сегодня уже с уверенностью можно сказать, атмосфера Ио тонкая и постоянно находится под воздействием Юпитера. Планета-гигант словно облизывает свою спутницу, снимая с нее воздушно-газовый слой.

По своему составу атмосфера желто-зеленого небесного тела практически однородна. Основной компонент — диоксид серы — продукт постоянных вулканических выбросов. В отличие от земного вулканизма, где вулканические выбросы содержат водяные пары, Ио представляет собой фабрику по производству серы. Отсюда и характерный желтоватый оттенок планетарного диска спутника. Как таковая, атмосфера у этого небесного тела имеет ничтожную плотность. Большая часть продуктов вулканических выбросов попадает сразу на огромную высоту, формируя ионосферу спутника.

Продукты вулканических выбросов

Что касается рельефа поверхности юпитерианского спутника, то она подвижна и постоянно меняется. Об этом свидетельствует сравнение снимков, полученных в разное время с борта двух космических зондов «Вояджер-1» и «Вояджер-2», пролетавших в 1979 году рядом с Ио с разницей в четыре месяца. Сравнение снимков позволило зафиксировать изменения ландшафта спутника. Процессы извержения продолжались практически с той же интенсивностью. Спустя 16 лет, во время миссии АМС «Галилео» были выявлены кардинальные изменения рельефа спутника. На свежих снимках ранее исследуемых областей были отмечены новые вулканы. Изменились масштабы и лавовых потоков.

Вулкан Пеле

Более поздние исследования позволили измерять температуру на поверхности объекта, которая в среднем варьируется в пределах 130-140⁰С ниже нуля. Однако есть на Ио и горячие области, где температура колеблется в пределах от нуля до 100 градусов со знаком плюс. Как правило, это области остывающей лавы, растекающейся после очередного извержения. В патерах вулканов температура может достигать отметок +300-400⁰ С. Имеющиеся на поверхности спутника небольшие по площади озера раскаленной лавы, представляют собой кипящие котлы, в которых температура поднимается до отметки 1000 градусов Цельсия. Что касается самих вулканов — визитной карточки спутника Юпитера, то их можно условно разделить на два типа:

• первые представляют собой небольшие, молодые образования, высота выбросов составляет 100 км, при скорости газового выброса 500 м/с;
• второй тип – это вулканы, которые являются очень горячими. Высота выбросов во время извержений варьируется в пределах 200-300 км, а скорость выброса составляет 1000 м/с.

Ко второму типу относятся наиболее крупные и старые вулканы Ио: Пеле, Сурт и Атен. Любопытен для ученых такой объект, как патера Локи. Судя по снимкам, полученным с борта АМС «Галилео», образование представляет собой естественный резервуар, заполненный жидкой серой. Диаметр этого котла составляет 250-300 км. Размеры патеры и окружающий ее рельеф свидетельствуют о том, что во время извержения здесь наступает настоящий апокалипсис. Мощность извергающегося Локи превышает мощность извержений всех действующих вулканов Земли.

Патера Локи

Геба Торвальдсена

Справка. Геба – богиня цветущей юности, дочь Зевса и Геры (ну наконец-то нашли законнорожденного ребенка Зевса от законной жены!), кравчая богов на Олимпе, разносила им на пирах нектар и амброзию (то есть напиток, дающий бессмертие – так считали греки).

Базовым для понимания идейного содержания торвальдсеновской Гебы является следующий факт.

Поднося своему отцу с утра и до вечера напитки, однажды Геба споткнулась, упала и разлила нектар, Зевс разгневался и заменил ее Ганимедом. И смотрит печальная Геба на могилу неудачливого виночерпия, которого ждет такое же фиаско, после которого его уволят с работы. По другом мифу она вышла замуж за Геракла, вот тогда-то, невзирая на запреты увольнения по инициативе администрации по Кодексу законов о труде (она родила детей), Зевс ее уволил и принял на работу Ганимеда, которого сделал своим любовником (это уже криминал, так как тот несовершеннолетний, впрочем, возраст у бессмертных – дело темное).

Возможно, были и другие причины увольнения. Как написал великий Ф.Тютчев в детском стихотворении «Весенняя гроза» («Люблю грозу в начале мая…»):

Зато после этой грозы Геба больше не смеялась и ей стало грустно, потому что влетело от папаши Зевса.

Именно это грустное состояние Гебы и изобразил Торвальдсен, находя в этом настоящую женскую красоту (жестокосердный).

Но слегка грустить может даже Афродита (ей ли грустить с ее красотой!), которую в одежде трудно отличить от Гебы.

Афродита. Римская копия с греческого оригинала, созданного Каллимахусом в конце 5 века до н.э. Лувр

Торвальдсен создал два варианта «Гебы».

1.1.Первый вариант «Гебы»

Модель первого варианта «Гебы» Торвальдсен сделал уже после того, как Канова сваял свою шагающую по облакам «Гебу». Канова подвергся за эти облака критике. Зато у Торвальдсена Геба уже в первом варианте печальна и стоит в поликлетовском контрапосте, слегка отставив ногу назад. Действительно, зачем рисковать со всякими облаками, тем более, что это вызывает барочные реминисценции, а барокко при классицизме почетом не пользовалось. Это, конечно, шутка: Торвальдсен искренне считал свою Гебу правильнее и красивее (а иначе зачем было делать).

Торвальдсен. Геба. (Первый вариант). 1819-1823. По модели 1806. Копенгаген. Музей Торвальдсена

Торвальдсен уверенно завоевывал публику. Маленькие хитрости большого мастера: «Геба» была сделана  в пандан (для того, чтобы две скульптуры создали пару, ансамбль) к «Ганимеду» 1804 года. По принципу: один виночерпий хорошо, а два лучше. Ганимед тоже виночерпий на Олимпе, сменивший Гебу.

Для сравнения:

Торвальдсен. Слева — Ганимед. 1804. Копенгаген. Справа — Геба (по модели 1806). Музей Торвальдсена

Пей – не хочу!

1.2. Второй вариант «Гебы».

Торвальдсен. Геба. 1816-1822. Копенгаген. Музей Торвальдсена

Создавая второй вариант Гебы, Торвальдсен явно приблизился к античному «оригиналу», каковым без труда усматривается знаменитая кариатида, особенно в части складок одежды.

Неизвестный мастер. Кариатида из храма Эрехтейон, Акрополь, Афины (Греция). Около 420-406 гг. до н.э. Находится в Британском музее в Лондоне

Эта та самая кариатида, которая до начала XIX века поддерживала знаменитый портик Эрехтейона в течение примерно 2300 лет (трудяга!), которую выломал (!) воришка посол Англии в Турции лорд Элгин и увез в Англию.

Справка (их нравы). К западному концу южной стены небольшого храма Эрехтейон на Афинском акрополе примыкает знаменитый небольшой портик кор (девушек) в виде кариатид (от слова нести) каждая высотой 2,1 метра, заменяющих колонны. В 1687 во время турецко-венецианской войны попадание венецианской бомбы взорвало пороховой турецкий склад, расположенный  внутри доселе невредимого главного храма акрополя Парфенона. Но в портик кор бомба не попала. Зато туда в начале XIX века попал выламыватель скульптур англичанин Элгин. Заодно он выломал из Парфенона десятки метров фриза, метопы, почти все сохранившиеся после взрыва скульптуры фронтонов, после чего все это оказалось в Британском музее. Поэтому в 1815 Канове для знакомства с творчеством Фидия, автора скульптур Парфенона, пришлось ездить в Лондон. Копии этих обломков москвичи и гости столицы могут видеть сразу после того, как поднялись по центральной лестнице Пушкинского музея в Москве и повернули налево к греческому залу. Спасибо И.В.Цветаеву, создававшему музей.

И кто скажет, что у Торвальдсена складки одежды хуже, чем у кариатиды?

Для сравнения:

Слева направо: первый вариант «Гебы», второй вариант «Гебы» Торвальдсена, античная кариатида

Воочию можно видеть, что значит «встать на плечи гигантов».

5. В фантастической литературе

• На Ганимеде происходит действие романа Роберта Хайнлайна «Небесный фермер» (1950). Земляне в условиях перенаселения сочли рентабельным изменить скорость вращения Ганимеда, и растопив льды, покрывающие планету, создали кислородную атмосферу низкого давления и так называемую «тепловую ловушку», позволяющую обеспечить на планете земные климатические условия и жизнь под открытым небом.
• Ганимед наряду с Землей одно из основных мест действия романа Роберта Сильверберга «Пришельцы с Земли» (1958). На Ганимеде обнаружены разумные миролюбивые аборигены (ганниты). Частная корпорация для захвата залежей радиоактивных руд силами специалиста по формированию общественного мнения пытается осуществить инсценировку нападения ганнитов на земную колонию и уничтожения ее для оправдания введения войск на эту планету с последующей очисткой планеты от ее коренных обитателей.

Как сделать рогатку своими руками

Изготовление самодельной рогатки – это очень простое занятие. Мы делали рогатки будучи 6ти летними пацанами. Самая простая рогатка – это самодельная рогатка из проволоки.

Вот они на фотографии выше. Изготавливается такая рогатка из обычной алюминиевой проволоки для электропроводки, брали ее на стройке, нужно немного, а обрезков в те времена вокруг стройки валялось в необозримом количестве.

Проволока сгибается, изоляция в верхней части аккуратно подрезается по кругу, снимается, ставится резинка вытянутая из трусов или взятая от резиномоторной модели и изоляция ставится назад.

Пульки для рогатки изготавливались из той же алюминиевой проволоки с помощью плоскогубцев или кусачек. За вечер можно было сделать пару сотен пулек, которые расстреливались за день.

Размеры, ландшафт и состав поверхности Ганимеда

Ганимед – крупнейшая луна в Солнечной системе, имеющая диаметр 5268 километров и рекордную для спутников планет массу 1.4619 х 1023 (2 наших Луны). Судя по характеристикам плотности вещества составляющего его массу, Ганимед состоит из примерно равных долей скальных пород и водяного льда. На полюсах есть ледяные шапки из водяного льда.

Оборот вокруг Юпитера Ганимед совершает за 7 дней и 3 часа, а среднее расстояние от Юпитера для этого спутника составляет  1 070 400 километров.

Внутри спутник обладает жидким железным ядром, силикатной мантией и оболочкой из льда. Ядро имеет радиус 500 км, а его температура составляет 1500-1700 К с давлением в 10 Па.

Спутник Ганимед на фоне Юпитера. Только в таких фотографиях понимаешь насколько же велик Юпитер!

Мантия представлена хондритами и железом. Внешняя ледяная корка Ганимеда имеет толщину до 800 км, с большой вероятностью можно утверждать, что под поверхностью этого спутника Юпитера расположен жидкий океан.

На поверхности спутника различаются две ярко выраженные разновидности рельефа. Первая это древние участки покрытые кратерами (темные) занимающие 1/3 поверхности, вторая – молодые территории с хребтами и “оврагами” (светлые).

Молодой ландшафт сформирован тектоникой, но, разумеется другого характера, нежели на Земле. Причиной образования горных хребтов и пропастей на Ганимеде являются криовулканизм (извержение ледяных вулканов) и приливный нагрев.

Обилие кратеров на “древних” плоских участках планеты относят к периоду 3.5-4 млрд. лет назад, когда Ганимед подвергся мощной астероидной атаке.

Геологические процессы оставили следы на более светлых районах спутника. Тектонические подвижки вызвали появление протяженных борозд, хотя определить их возраст не удалось. Причиной подвижек называют орбитальные резонансы Ганимеда в прошлом или формирование внутренних слоев недр, что привело к их разогреву и напряжению в литосфере. Область Галилея – очень темный район с видимыми концентрическими структурами – тоже результат геологической активности.

Ганимед, также как Марс имеет полярные шапки. Дело в том, что этот спутник имеет на полюсах наименее защищенные области, поэтому ионы магнитосферы воздействуют на лед именно в этих районах, превращая его в иней.

Расплавленное ядро Ганимеда – железное и очень электропроводное. По всей видимо именно это делает его источником магнитного поля этого небесного тела. Ряд исследователей считают, что жидкое ядро содержит твердое железное ядро. Их обволакивают силикатная и ледяная мантии. Быть может, магнитное поле связано также и с жидким океаном под корой луны. Некоторые модели предполагают, что вода в океане разделена льдом на слои.

Ландшафт Ганимеда довольно причудлив, тут и там его пересекают широкие полосы, будто бы по ним прошел гигантский каток. На самом деле – это области сжатия-растяжения поверхности

Наблюдение Ганимеда

Обнаружить все четыре галилеевых спутника Юпитера – Ио, Европу, Ганимед и Каллисто, можно уже в бинокль – в 10-кратный они видны вполне отчётливо в виде звёздочек разной яркости. Есть свидетельства, что некоторые люди видели Ганимед и невооружённым глазом. Это неудивительно и вполне возможно при отличном зрении.

В телескоп, даже самый небольшой, все четыре спутники видны очень чётко, но также в виде звёздочек. Чтобы Ганимед стал диском, нужен телескоп с апертурой не менее 125-150 мм. В такой телескоп можно наблюдать прохождение тени от спутника по диску Юпитера.

Наличие деталей в виде темных пятен, даже скорее намёков на них, можно обнаружить в телескоп с апертурой не менее 250-300 мм. Но для этого нужен большой опыт наблюдений и хорошие условия. Но это спорный вопрос, так как любители астрономии продолжают споры, хватит ли такой апертуры, чтобы различить на Ганимеде хоть что-то. Скорее, это просто вопрос опыта – кто-то видит, а кто-то нет.

Facebook

Ядро космического тела

Внутри спутника имеется ядро. Оно состоит из железа в жидком виде, а снаружи как бы покрыто сульфидом. Мантия имеет силикатный характер и прочную ледяную оболочку. Есть мнение, что параметр радиуса ядра равняется 500 км, а температурный показатель – 1500К минимум при давлении 10 Па. О том, что в составе ядра есть железо в жидкой форме, свидетельствует лунное магнитное поле.

Мантия этого планетарного тела состоит из железа и хондритов. С внешней ее стороны есть корка льда, являющаяся крупнейшим слоем в 800 км. Есть предположение, что между данными слоями находится жидкий океан. Поверхность обладает двумя видами рельефа. Первый представлен темными кратерными участками. Второй – это светлые территории, образованные относительно недавно, оснащенные хребтами. В целом ландшафт имеет тектоническую природу.

Возможное внутреннее строение Ганимеда

[править] Источники

1. Ганимед
2. «Хаббл» подтвердил наличие огромного океана под поверхностью Ганимеда
3. Терраформирование Ганимеда
4. NASA: на Ганимеде может существовать жизнь
5. А есть ли жизнь на Ганимеде?
6. Jupiter’s Moon Ganymede Has a Salty Ocean with More Water than Earth

Солнечная система (список объектов)
Центральная звезда и планеты	Солнце • Меркурий • Венера • Земля • Марс • Юпитер • Сатурн • Уран • Нептун
карликовые планеты	Церера • Плутон • Хаумеа • Макемаке • Эрида • Кандидаты: Седна • Орк • Квавар • 2007 OR10 • 2002 MS4
крупные спутники	Ганимед • Титан • Каллисто • Ио • Луна • Европа • Тритон • Титания • Рея • Оберон • Япет • Харон • Ариэль • Умбриэль • Диона • Тефия • Энцелад • Миранда • Протей • Мимас • Нереида
Спутники / кольца	Земли (Луна) / ∅ • Марса • Юпитера / ∅ • Сатурна / ∅ • Урана / ∅ • Нептуна / ∅ • Плутона / ∅ • Хаумеа • Макемаке • Эриды • Кандидаты: Орка • Квавара
Первые открытые астероиды	(2) Паллада • (3) Юнона • (4) Веста • (5) Астрея • (6) Геба • (7) Ирида • (8) Флора • (9) Метида • (10) Гигея • (11) Парфенопа
Малые тела	метеороиды • астероиды / их спутники (околоземные · основного пояса · троянские · кентавры) • транснептуновые (пояс Койпера (плутино · кьюбивано) · рассеянный диск) • дамоклоиды • кометы (облако Оорта)
Искусственные объекты	искусственные спутники Земли • межпланетные космические аппараты
Гипотетические объекты	Вулкан и вулканоиды • спутник Меркурия • спутники Венеры • другие спутники Земли • Противоземля (Глория) • Нибиру • бывшие планеты Тейя, Фаэтон или Планета V • Пятый газовый гигант • Девятая планета, Тюхе, Планета X и другие транснептуновые планеты • Немезида
Астрономические объекты •   Портал «Астрономия»  • Проект:Астероиды

Уход после цветения и подготовка к зиме

Происхождение и эволюция

Сравнение размеров Луны, Ганимеда и Земли

аккреционного дискагазопылевой туманности

Ядро Ганимеда после формирования сохранило большую часть тепла, накопленного во время аккреции и дифференцирования. Оно медленно отдаёт это тепло ледяной мантии, работая как своеобразная тепловая батарея. Мантия, в свою очередь, переносит это тепло на поверхность конвекцией. Распад радиоактивных элементов в ядре продолжил его разогревать, вызывая дальнейшую дифференциацию: были сформированы внутреннее ядро из железа и сульфида железа и силикатная мантия. Так Ганимед стал полностью дифференцированным телом. Для сравнения, радиоактивный нагрев недифференцированной Каллисто вызвал только конвекцию в её ледяных недрах, что эффективно их охладило и предотвратило крупномасштабное таяние льда и быструю дифференциацию. Процесс конвекции на Каллисто вызвал только частичное отделение камней ото льда. В настоящее время Ганимед продолжает медленно охлаждаться. Тепло, идущее от ядра и силикатной мантии, позволяет существовать подземному океану, а медленное охлаждение жидкого ядра из Fe и FeS вызывает конвекцию и поддерживает генерацию магнитного поля. Текущий тепловой поток из недр Ганимеда, вероятно, выше, чем у Каллисто.

Литература

Происхождение Ганимеда

Ганимед очень стар, его возраст оценивается в 4.5 миллиардов лет, то есть он ровесник самой Солнечной системы и её планет. Сейчас есть теория, почему это так.

Планеты образовались из протопланетного облака газа и пыли, в котором постепенно образовывались сгустки вещества, в итоге ставшие планетами. Из такого сгустка – туманности образовался и Юпитер. Но в этой туманности шло образование и других космических тел – спутников.

Ганимед образовался недалеко от Юпитера, где газа было довольно много, и он был плотнее. Весь этот процесс сжатия сопровождался выделением тепла. Лёд таял, и каменистые нагретые части в итоге оказались в центре нового космического тела, образовав ядро, а более легкие вещества – вокруг него.

В итоге Ганимед получил горячее каменистое ядро, которое продолжает до сих пор выделять тепло. Оно не только до сих пор остывает, но и подогревается из-за приливного воздействия Юпитера и радиоактивного распада элементов. Это ядро отдаёт тепло ледяной мантии, и далее оно конвективным путём поднимается выше к поверхности. Благодаря радиоактивному распаду в ядре образовались такие вещества, как железо и сульфид железа.

Ядро постепенно остывает, хотя процесс этот очень медленный и длится уже миллиарды лет. Благодаря горячему ядру под поверхностью Ганимеда существует подлёдный океан, состоящий из жидкой воды.

Другие галилеевы спутники прошли другой путь эволюции. Например, Каллисто находится дальше от Юпитера, поэтому там туманность была гораздо беднее веществом. В итоге этот спутник при сжатии вещества остывал быстрее, чем образовывалось тепло. В нём не произошло полного формирования твёрдого ядра, и он больше похож на кусок льда с каменными породами. Хотя в его центре тоже образуется тепло из-за приливного воздействия Юпитера, радиоактивного распада и давления, но его меньше, чем у Ганимеда.

Исследование Ганимеда в наше время и перспективы колонизации спутника Юпитера

В новейшее время к Юпитеру отправлялось несколько исследовательских зондов, поэтому у нас есть достаточно подробные данные не только о планете-гиганте, но и о её спутниках.

Космические аппараты “Пионер-10” (1973 г.) и “Пионер-11” (1974 г.) дали нам представления о физических характеристиках лун Юпитера, “Вояджер 1” и “Вояджер 2” (1979 г.) снабдили фотографиями и “атмосферными пробами”, но эти аппараты, скорее задавали вопросы…

Ответы начал давать зонд  “Галилео”, изучавший Ганимед в период с 1996-2000 г. Именно ему удалось обнаружить магнитное поле, внутренний океан и предоставить множество спектральных снимков. А в 2007 году мы получили не только спектры, но и топографическую карту этого спутника, сделанную зондом “Новые горизонты”.

На данный момент всё ещё осталась масса нерешенные вопросов относительно спутников Юпитера, их пригодности для колонизации и потенциала наличия жизни. Однако на новые экспедиции пока нет денег ни у НАСА, ни у Роскосмоса, ни у Евросоюза.

Впрочем, возможно в ближайшем будущем все изменится.

Схема зафиксированных полярных сияний у юпитерианского спутника Ганимед

Слова про колонизацию Ганимеда – не просто слова. Дело в том, что этот спутник, при всех недостатках (удаленность, радиация и т.п.) имеет немало плюсов как “промежуточная база” на пути в “дальний космос”. Запасы воды, кое-какой магнитный щит, гравитация позволяющая тратить меньше энергии на взлет – все это делает Ганимед не самым плохим кандидатом, во всяком случае стартовые условия этот спутник Юпитера предлагает лучшие, чем тот же Марс или наша Луна.

Открытие и исследование — объяснение для детей

7 января 1610 года Галилео Галилей нашел Ганимед

Это было важное открытие, которое заставило людей понять, что Земля не является центром Вселенной. Сначала он назвал объект Юпитер III, но в середине 1800-х годов спутник переименовали в честь троянского принца из мифов Древней Греции

Зевс превратил его в орла и перенес на Олимп, где юноша стал виночерпием для богов.

Для самых маленьких важно знать, что над спутником пролетало несколько аппаратов. Первым был Пионер-10 в 1973 году, а в следующем – Пионер-11

Яркие фотографии удалось получить с полетом Вояджер 1 и 2. Аппарат Галилео приблизился на 261 км и сделал детальные кадры.

Сравнительные размеры Ганимеда, Земли и Луны

Европейское космическое агентство планирует в 2022 году запустить на Юпитер миссию JUICE, которая будет изучать также Ганимед, Каллисто и Европу. Ганимед будет центром всего исследования, так как ледяной мир все же может предоставлять образцы жизни. Ученые постараются во всех подробностях изучить атмосферу и состав луны.