Спутник Ганимед — вечный полет вокруг Юпитера. Ганимед (спутник Юпитера). Общие сведения о Ганимеде. Подледный океан. Физические и орбитальные характеристики Ганимеда
Ганимед является самым большим спутником Юпитера и самым крупным спутником в солнечной системе. Его открыл Галилео Галилей в 1610 году и дал ему название в честь любителя бога Юпитера Симона Мариуса. Ганимед стал первым обнаруженным спутником после Луны.
Диаметр Ганимеда составляет 5280 км, что больше чем у Меркурия. Он вращается на расстоянии чуть более 1 миллиона км от Юпитера и является седьмым из 16-ти спутников планеты. Ганимед имеет достаточно крупные размеры, чтобы генерировать собственное магнитное поле, что очень необычно для спутников.
Ганимед всегда повернут к Юпитеру одной и той же стороной. Это довольно распространенное явление, получившее название синхронность . Другим ярким примером синхронного соотношения между планетой и спутником является Земля и Луна. Ганимед вращается в том же направлении, что и Юпитер. Он имеет почти круглую орбиту, а это означает, что его эксцентриситет (мера, характеризующая близость спутника и орбиты) достаточно мал. Круговая орбита имеет эксцентриситет, равный нулю. Угол наклона Ганимеда меньше его уровня, а это означает, что спутник вращается прямо в плоскости экватора Юпитера.
И хотя Ганимед все время повернут к Юпитеру одной стороной, существуют признаки того, что так было не всегда. Если бы спутник все время был повернут к планете лишь одной стороной, то это означало бы, что на его одной стороне должно быть больше метеоритных кратеров, как в случае с Каллисто. Однако это не характерно для Ганимеда. Другой факт, указывающий на изменения со стороны ледяного панциря, обращенного к Юпитеру, - это катен, обнаруженный на задней стороне Ганимеда. Катен появляется из-за ряда фрагментов кометы, которая была разрушена магнитным полем Юпитера, но не упала на планету, поскольку попала на его спутник. Если бы Ганимед всегда был повернут одной стороной к Юпитеру, то катен образовался бы только на передней стороне спутника.
Поверхность Ганимеда покрыта льдом, смешанным с богатой углеродом почвой, которая отражает большое количество солнечного света . Когда лед под поверхностью спутника нагревается и тает, то он прорывается на поверхность. Почва, которая плотнее воды, оказывается под водой. После вода замерзает, что приводит к образованию яркого пятна на поверхности. Вода нагревается либо из-за радиоактивного распада, либо под действием приливов. На Ганимед оказывает влияние не только гравитация Юпитера и Каллисто: на спутнике также имеет место резонанс Лапласа, который возникает из-за сил спутников Ио и Европы. Каждый раз, когда Ганимед вращается вокруг Юпитера, Европа, спутник внутри Ганимеда, огибает планету дважды, а Ио, находящийся внутри Европы, успевает обойти Юпитер 4 раза. Таким образом, в период каждого вращения три спутника выравниваются, что повышает гравитационное действие. Это увеличивает гравитационное притяжение, а после его уменьшения орбиты не только становятся эллиптическими, но приобретают большее напряжение внутри самих спутников. Эти приливы вырабатывают тепло, из-за которого тает лед на Ганимеде, в результате чего его поверхность становится ровнее поверхности любой другой планеты/спутника.
Ганимед покрыт льдом на 45-55%. Плотность спутника определяется льдом и углеродистыми силикатами, что указывает на смесь двух материалов.
Ганимед имеет собственное магнитное поле, которое противоположно магнитному полю Юпитера . Он также отображает индуцированное магнитное поле, вызванное сильным вращением под угловым полем Юпитера. Индуцированное поле говорит о проводящем океане, находящемся глубоко под ледяной поверхностью. Если в океане имеется достаточно растворенных минералов для мощного проводника, то он может генерировать собственное магнитное поле. Из-за сильного магнитного поля Юпитера на Ганимеде имеется множество заряженных частиц. Считается, что это вызывает образование молекулярного кислорода O2 и озона O3, которые были обнаружены на поверхности Ганимеда.
Поскольку орбита Ганимеда находится в одной плоскости с Юпитером, это дает основания полагать, что и планета, и спутник сформировались в результате одного и того же процесса. Юпитер сформировался в очень горячей и плотной области. Ганимед образовался в более холодном регионе, где вода не кипит, а замерзает и становится частью спутника.
Спутник камерами зонда Галилео в 1997 году
Спутник Юпитера Ганимед является крупнейшим спутником в нашей Солнечной системе. Он больше, чем Меркурий и Плутон, его диаметр составляет три четверти диаметра Марса. Если бы он вращался вокруг Солнца, а не по орбите вокруг Юпитера, он бы легко был классифицирован как планета.
Ганимед, состоит из трех основных слоев. Металлическое железное ядро в центре (оно генерирует магнитное поле), сферическая оболочка — мантия, окружающая ядро и ледяная кора. Ледяная оболочка снаружи очень толстая, шириной примерно 800 км. Хотя поверхность спутника это в основном лед, он может содержать некоторое количество каменных пород. Магнитное поле находится внутри магнитосферы массивного Юпитера.
Изображение с расстояния около 70 000 км.
Характеристика
Дата открытия 1610 год
Масса 1.48 10*23 кг.
Экваториальный радиус 2631 км.
Средняя плотность 1,94 г/см3
Среднее расстояние до Юпитера 1,07 млн. км.
Период вращения 7.154553 дней
Средняя орбитальная скорость 10.88 км/сек
Эксцентриситет орбиты 0,002
Наклонение орбиты 0,195 градусов
Вторая космическая скорость 2,74 км/сек
Геометрическое альбедо 0,42
Астрономы, использующие космический телескоп Хаббл, обнаружили тонкую атмосферу из кислорода в 1996 году. Атмосфера слишком тонкая, чтобы поддерживать жизнь, тем более на нем весьма холодно.
Рельеф поверхности
Космические фотографии Ганимеда показывают, что луна имеет сложную геологическую историю. Ландшафт представляет собой смесь двух типов местности. Сорок процентов покрыто кратерами и темными участками, а остальные шестьдесят процентов покрыто светлым рельефом, который образует сложные узоры.
Изображение с расстояния примерно 4500 км
Геологический термин «борозда», часто используется для описания особенности поверхности. Эти борозды, вероятно, образованы разломами или выбросами воды из-под земли. Хребты достигают высоту семьсот метров и тянутся на тысячи километров. Темные области — старые и грубые, и считаются нетронутыми участками коры.
Крупные кратеры почти не возвышаются и довольно плоские. У них нет центральной впадины, характерной для кратеров на Луны. Это, вероятно, из-за медленного и постепенного движения мягкой ледяной поверхности. Вокруг кратеров существуют яркие и темные лучи выбросов.
Открытие спутника
Эта крупнейшая луна была открыта Галилео Галилеем 7 января 1610 года. Наряду с тремя другими лунами Юпитера, это был первый раз, когда спутник был обнаружен вокруг другой планеты. Открытие четырех key Галилея, в конечном итоге, привели к пониманию, что планеты в нашей Солнечной системе вращаются по орбите вокруг Солнца.
Название спутника:
Ганимед;
Диаметр: 5270 км;
Площадь пов-ти : 87 000 000 км²;
Объем : 7,6×10 10 км³ ;Масса : 14,82×10 22 кг;
Плотность : 1936 кг/ м³;
Период вращения : 7,15 суток;
Период обращения : 7,15 суток;
Расстояние от Юпитера : 1 070 400 км;
Орбитальная скорость : 1,73 км/ с;
Длина по экватору : 16 550 км;
Наклон орбиты : 0,32°;
Ускор. свободного падения: 1,43 м/с²;
Спутник : Юпитера
Ганимед - седьмой спутник , третий из галилеевой группы, а также крупнейший спутник в . По размерам и объему он даже превышает , однако уступает ему по массе более чем в 2 раза. Орбита Ганимеда находится на расстоянии 1 070 400 километров от Юпитера. Ему требуется семь дней и три часа, чтобы совершить полный оборот вокруг планеты. Как и большинство известных спутников, вращение Ганимеда синхронизировано с периодом обращения вокруг , и он всегда повернут одной и той же стороной к планете. Внутренняя структура спутника представляет из себя центральное ядро радиусом 500 км, силикатные породы, мантию и 900 километровый слой льда. Ядро состоит из расплавленного железа и имеет плотность примерно 5500 кг/ м³. В жидком ядре Ганимеда происходят активные химические движения и за счет этого генерируется собственное магнитное поле , граница которого заканчивается в 5300 км от спутника.
Ганимед состоит из примерно равного количества силикатных пород и водяного льда. Это полностью дифференцированное тело с жидким ядром, богатым железом. Есть предположение что под толстым слоем льда, так же как и у , может находится подземный океан из жидкой воды. Сама же поверхность Ганимеда представлена двумя типами поверхностных ландшафтов. Тёмные области, занимающие треть поверхности спутника, покрыты ударными кратерами , возраст которых доходит до четырёх миллиардов лет. Светлые области, покрывающие остальную территорию, богаты обширными углублениями и гребнями, возраст которых несколько моложе. Причина разрушенной геологии светлых областей до конца не изучена, но, вероятно, является результатом тектонической активности, вызванной периодическим нагреванием. Поверхность третьей галилеевой луны на 40-50 % покрыта очень древним и мощным слоем льда . Это не обычным лед в привычном нам понимании, за счет низких температур и высокого внутреннего давления такой водяной лед может существовать в нескольких модификациях с различными типами кристаллической решетки.
Как и у всех небесных тел, обладающих тонкой атмосферой, климат на Ганимеде почти не отличается от . Минимальная температура составляет -200 °C, а в дневное время, солнечными лучами спутник может прогреться до - 120 °C. Газовая оболочка вокруг спутника полностью состоит из кислорода, и имеет давление 1-2 мкПа (в 10 11 раз меньше атмосферного давления ).
Снимок Ганимеда в расширенных цветах, сделанный аппаратом "Галилео" в 2001 году.
Ганимед - самой большой спутник в Солнечной системе, а так же единственный из
лун Юпитера, названный в честь бога мужского пола
3,45 раз больше Луны и в 14,25 меньше Земли
Каллисто
Название спутника: Каллисто;
Диаметр: 4820 км;
Площадь пов-ти : 73 000 000 км²;
Объем : 5,9×10 10 км³ ;
Масса : 10,75×10 22 кг;
Плотность : 1834 кг/ м³;
Период вращения : 16,7 суток;
Период обращения : 16,7 суток;
Расстояние от Юпитера : 1 882 000 км;
Орбитальная скорость : 8,2 км/ с;
Длина по экватору : 15 135 км;
Наклон орбиты : 0,19°;
Ускор. свободного падения: 1,24 м/с²;
Спутник : Юпитера
Последний Галилеевый спутник был назван в честь дочери царя Ликаона и любовницы Зевса - Каллисто. Калисто вращается по круговой орбите на расстоянии 1 882 000 км от . Так же как у остальных спутников, вращение ее вокруг планеты синхронно с собственным вращением вокруг оси, поэтому спутник всегда повернут одной стороной к Гиганту. Орбитальная скорость вращения составляет 29 520 км/с, а продолжительность года - в два раза больше чем у Ганимеда - 16 суток 16 часов и 48 минут. Поверхностный слой Каллисто усыпан сетью кратеров и покрыт холодной и жёсткой ледяной литосферой, толщина которой по разным оценкам составляет от 80 до 150 км. Под толщей льда может присутствовать солёный океан глубиной 50–200 км. В центре спутника - плотное ядро , состоящее из прессованных льдов и горных пород. В 2003 году аппарат "Галилео" совершил восемь близких пролётов от Каллисто, максимальное сближение - 138 км. Именно тогда, из полученных снимков ученые смогли подробно описать поверхность и атмосферу спутника. Древняя поверхность Каллисто — одна из самых сильно кратерированных в . Кратеров настолько много, что они попросту накладываются друг на друга, образуя пятна диаметров от 5 до 1000 км. Так же на снимках не было замечено никаких больших отклонений в рельефе. Хоть по гладкости поверхность Каллисто не похожа на поверхность , все же на ней не было замечено крупных гор или вулканов, а весь покров спутника представляет из себя равнинный рельеф.
Огромный метеорит, упавший на поверхность Каллисто, повлек за собой образование гигантской структуры, окруженной кольцевыми волнами - так называемой Вальхаллы
. В ее центре находится кратер диаметров 350 км, а в радиусе 2000 км от него располагаются небольшие горные хребты.
Вероятнее всего спутник образовался из пылевой и газовой туманности, окружающей Юпитер после его формирования. Те частицы, которые не успел поглотить Юпитер,
на то, что такие волны образовались от ударной силы метеорита, упавшего на поверхность спутника.
Диаметр Вальхалы 3800 км, а в центре его расположен ударный кратер с диаметром 350 км
> Ганимед
Ганимед – самый большой спутник Солнечной системы из группы Галилея: таблица параметров с фото, обнаружение, исследование, имя, магнитосфера, состав, атмосфера.
Ганимед - крупнейший спутник не только системы Юпитера, но и всей Солнечной системы.
В 1610 году Галилео Галилей совершил удивительное открытие, так как возле гиганта Юпитера нашел 4 светлых пятна. Сначала он подумал, что перед ним звезды, но потом понял, что видит спутники.
Среди них был Ганимед – самый большой в Солнечной системе спутник, превышающий по размерам Меркурий. Это также единственная луна с магнитосферой, кислородной атмосферой и внутренним океаном.
Обнаружение и имя спутника Ганимед
В китайских записях можно найти отметку, что за Ганимедом мог наблюдать еще Ган Де в 365 г. до н.э. Но все же обнаружение приписывают Галилею, который 7 января 1610 года удачно направил прибор в небо.
Изначально все спутники именовались римскими цифрами. Но Симон Мариус, утверждавший, что нашел луны самостоятельно, предложил свои имена, которые мы используем до сих пор.
В мифах Древней Греции Ганимед был ребенком короля Троса.
Размер, масса и орбита спутника Ганимед
С радиусом в 2634 км (0.413 земного) Ганимед выступает крупнейшей луной в нашей системе. Но масса – 1.4619 х 10 23 , что намекает на состав из водяного льда и силикатов.
Показатель эксцентриситета – 0.0013, а удаленность колеблется между 1 069 200 км и 1 071 600 км (средняя – 1 070 400 км). На орбитальный проход тратит 7 дней и 3 часа. Пребывает в гравитационном блоке с планетой.
Таким образом вы узнали, спутником какой планеты является Ганимед.
Орбита расположена под наклоном к планетарному экватору, что вызывает орбитальные изменения от 0 до 0.33°. Спутник настроен на резонанс 4:1 с Ио и 2:1 с Европой.
Состав и поверхность спутника Ганимед
Показатель плотности в 1.936 г/см 3 намекает на присутствие одинаковых пропорций камня и льда. Водяной лед достигает 46-50% лунной массы (ниже Каллисто) с возможностью формирования аммиака. Поверхностное альбедо – 43%.
Ультра-инфракрасный и УФ-обзор показали присутствие двуокиси углерода, двуокиси серы, а также цианоген, гидросульфат и разнообразные органические соединения. Поздние исследования находили сульфат натрия и сульфат магния, которые могли поступить из подповерхностного океана.
Внутри спутник Юпитера Ганимед обладает ядром (железное, жидкий железный слой и сульфидное внешнее), силикатной мантией и оболочкой из льда. Полагают, что ядро простирается в радиусе на 500 км, а температура – 1500-1700 К с давлением в 10 Па.
На присутствие ядра из жидкого железа и никеля намекает магнитное поле луны. Скорее всего, причина в конвекции в жидком железе с высоким уровнем электропроводности. Показатель плотности ядра достигает 5.5-6 г/см 3 , а у силикатной мантии – 3.4-3.6 г/см 3 .
Мантия представлена хондритами и железом. Внешняя ледяная корка выступает крупнейшим слоем (800 км). Есть мнение, что между слоями расположен жидкий океан. На это могут намекать сияния.
На поверхности отмечают две разновидности рельефа. Это древние, темные и кратерные участки, а также молодые и светлые территории с хребтами и канавками.
Темная часть занимает 1/3 всей поверхности. Ее окрас объясняется наличием глины и органических материалов во льду. Полагают, что все дело в кратерных формированиях.
Рифленый ландшафт выступает тектоническим, что связано с криовальванизмом и приливным нагревом. Изгиб мог поднять температуру внутри объекта и надавить на литосферу, что вызвало формирование разломов и трещин, уничтоживших 70% темной местности.
Большая часть кратеров сосредоточена на темных участках, но их можно отыскать повсюду. Полагают, что 3.5-4 млрд. лет назад Ганимед прошел сквозь период активной астероидной атаки. Ледяная кора слабая, поэтому углубления более плоские.
Есть ледяные шапки со льдом, обнаруженные Вояджером. Данные от аппарата Галилео подтвердили, что вероятнее всего они сформировались от плазменной бомбардировки.
Атмосфера спутника Ганимед
На Ганимеде есть слабый атмосферный слой с кислородом. Создается благодаря присутствию на поверхности водяного льда, разделяющегося на водород и кислород при контакте с УФ-лучами.
Наличие атмосферы приводит к эффекту аэрографа – слабое световое излучение, созданное атомным кислородом и энергетическими частичками. Лишен равномерности, поэтому над полярными территориями формируются яркие пятна.
Спектрограф нашел озон и кислород. Это намекает на присутствие ионосферы, потому что кислородные молекулы ионизируются ударами электронов. Но это пока не подтвердилось.
Магнитосфера спутника Ганимед
Ганимед – уникальный спутник, потому что располагает магнитосферой. Величина стабильного магнитного момента – 1.3 х 10 3 Т · м 3 (втрое выше показателя Меркурия). Магнитный диполь установлен на 176° относительно планетарного магнитного момента.
Сила магнитного поля достигает 719 Тесла, а диаметр магнитосферы – 10.525-13.156 км. Замкнутые полевые линии находятся ниже 30° широты, где захватываются заряженные частички и формируют радиационный пояс. Среди ионов наиболее распространенными выступает одиночный ионизированный кислород.
Контакт между лунной магнитосферой и планетарной плазмой напоминает ситуацию с солнечным ветром и земной магнитосферой. Индуцированное магнитное поле намекает на существование подземного океана.
Но возможность магнитосферы все еще остается тайной. Кажется, что она формируется из-за динамо – перемещение материала в ядро. Но есть и другие тела с динамо, у которых нет магнитосферы. Полагают, что ответом могут служить орбитальные резонансы. Увеличение приливного нагрева способно изолировать ядро и не дать ему остыть. Или же все дело в остаточной намагниченности силикатных пород.
Обитаемость спутника Ганимед
Спутник планеты Юпитер Ганимед выступает привлекательной целью для поиска жизни из-за возможного подповерхностного океана. Анализ в 2014 году подтвердил, что может быть несколько океанических слоев, отделенных ледяными пластинами. Причем нижний касается каменистой мантии.
Это важно, так как в воду может поступать тепло от приливного сгибания, что поддержит жизненные формы. Присутствие кислорода только повышает шансы.
Исследование спутника Ганимед
К Юпитеру отправлялось несколько зондов, поэтому они отслеживали и особенности Ганимеда. Первыми полетели Пионер-10 (1973) и Пионер-11 (1974). Они предоставили детали физических характеристик. За ними в 1979 году помчались Вояджеры 1 и 2. В 1995 году на орбиту вышел Галилео, изучающий спутник с 1996-2000 г. Ему удалось обнаружить магнитное поле, внутренний океан и предоставить множество спектральных снимков.
Последний обзор прошел в 2007 году от Новых Горизонтов, летящего к Плутону. Зонд создал топографическую и композиционную карты Европы и Ганимеда.
Сейчас есть несколько проектов, которые находятся в ожидании одобрения. В 2022-2024 гг. могут запустить JUICE, которая охватила бы все галилейские луны.
Среди отмененных проектов числится и JIMO, собирающийся детально изучить крупнейшую луну в системе. Причина отмены – нехватка средств.
Колонизация спутника Ганимед
Ганимед выступает одним из отличных кандидатов на создание колонии и трансформацию. Это крупный объект с гравитацией 1.428 м/с 2 (напоминает Луну). Это значит, что на запуск ракеты уйдет меньше топлива.
Магнитосфера защитит от космических лучей, а водяной лед поможет создавать кислород, воду и ракетное топливо. Но не обойтись и без проблем. Магнитосфера не такая плотная, как мы привыкли, поэтому не сможет защитить от радиации Юпитера.
Также магнитосферы не хватит, чтобы удержать плотный атмосферный слой и комфортную температуру. Среди решений фигурирует возможность создать поселение под землей, ближе к ледяным залежам. Тогда нам не грозят лучи и морозы. Пока это лишь проекты и наброски. Но Ганимед заслуживает пристального внимания, потому что однажды может стать источником жизни или вторым домом. Карта раскроет детали поверхности Ганимеда.
Нажмите на изображение, чтобы его увеличить
Группа
Амальтея |
· · · |
Галилеевы
спутники |
· · · |
Группа
Фемисто |
|
Группа
Гималая |
· · · · |
Группа
Ананке |
· · · · · · · · · · · · · · · · |
Группа
Карме |
· · · · · · · |
Спутник Юпитера Ганимед является крупнейшим спутником в Солнечной системе. Спутник Ганимед больше Меркурия и Плутона, и лишь немного меньше Марса. А намного меньше его. Его легко было бы классифицировать как планету, если бы он вращался вокруг Солнца, а не Юпитера.
Спутник Ганимед: факты
Возраст спутника Ганимед составляет около 4,5 миллиарда лет, примерно такого же возраста, как Юпитер.
Расстояние от Юпитера: Ганимед является седьмым спутником и третьим Галилеевым от поверхности Юпитера, находящийся на орбите на расстояние примерно в 665 000 миль (1,070 млн. км).
Размер: средний радиус Ганимеда составляет 1635 миль (2,631.2 км). Благодаря своим размерам, можно увидеть с помощью невооружённого взгляда. Ранние китайские астрономические записи показывают открытие спутника Юпитера, как вероятно, первое наблюдение Ганимеда. Хотя Ганимед больше Меркурия он имеет только половину его массы, что характеризуется его низкой плотностью.
Температура: Дневные температуры на поверхности в среднем от 171F до 297F, а ночью температура падает до -193C. Маловероятно, что любые живые организмы населяют спутник Ганимед.
Несколько космических аппаратов пролетали вокруг Юпитера и его спутников. Пионер-10 прибыл первым, в 1973 году, а затем Пионер 11 в 1974 году. Вояджер-1 и Вояджер-2 вернулись с поразительными фотографиями этих миров. Космический корабль Галилео прошел на расстоянии всего в 162 миле (261 км) над поверхностью Галилеевых спутников и произвел детальные изображения.
Спутник Ганимед имеет ядро из металлического железа, за которым следует слой породы, завершенный коркой льда, которая по большей части очень толстая. Есть также ряд неровностей на поверхности Ганимеда, который могут быть скалами.
Поверхность Ганимеда состоит из двух типов рельефа местности: на 40 процентов усыпана многочисленными кратерами и на 60 процентов из светлых канавок, которые образуют сложную модель, дающую спутнику его характерный внешний вид. Канавки, которые, вероятно, были сформированы в результате тектонической активности или во время освобождения воды из-под поверхности, так высоки, что имею 2000 футов в высоту и тянутся на тысячи миль.
Считается, что имеет морской океан, который расположен на глубине 124 мили под поверхностью, в отличие от спутника Европа, который имеет большой океан ближе к поверхности.
Фотография крупным планом региона Николсон и Arbela Sulcus, что еще раз доказывает разнообразие поверхности Ганимеда
Фотография крупным планом региона Николсон и Arbela Sulcus, что еще раз доказывает разнообразие поверхности спутника Ганимед
Ганимед имеет тонкую атмосферу, состоящую из кислорода - слишком тонкую, чтобы поддерживать жизнь. Это единственный спутник в Солнечной системе, который иметь магнитосферы. Магнитосфера Ганимеда полностью встроены в магнитосфере Юпитера.
Спутник Юпитера Ганимед: история открытия
Спутник Ганимед был открыт Галилео Галилеем 7 января 1610 года. Он был открыт, наряду с тремя другими спутниками Юпитера и это было впервые, когда был открыт спутник, вращающийся вокруг планеты, кроме Земли. Открытие Галилея в конечном итоге привели к пониманию, что планеты вращаются вокруг Солнца, а не наша Солнечная система вращается вокруг Земли.
Галилей назвал эту луну Юпитер III. Но численная система именования была заброшена в середине 1800-х годов и поэтому спутник был назван в честь Ганимеда, троянского царевича в греческой мифологии. Зевс, аналог Юпитера в римской мифологии, привел на Олимп Ганимеда, который принял форму орла, и сделал его виночерпием олимпийских богов и одним из любимцев Зевса.