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.

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.

Ганимед, самый большой спутник Юпитера, был найден великим итальянским астрономом Г. Галилеем в 1610 году, одновременно с тремя своими собратьями. С тех пор 4 небесных тела называют «лунами Галилея».

Претендентом на открытие выступал и немецкий ученый С. Марий. Он утверждал, что нашел спутники годом раньше Галилея, но представить доказательства не смог.

Первооткрыватель обозначил найденные спутники номерами, хотя другие астрономы (в том числе С. Марий и И. Кеплер) предлагали варианты названий. Один из них, связанный с именами приближенных Юпитера (в греч. мифологии Зевса), был официально принят, но лишь в начале ХХ века.

Ганимед - единственный спутник с мужским именем. Согласно легенде, Зевс полюбил сына троянского царя Ганимеда и, обернувшись орлом, унес его к себе на Олимп.

Захватывающие факты о Ганимеде

Ганимед - крупнейший из всех спутников в нашей системе. Его диаметр составляет около 5270 км, а масса равна 1,45*1023 кг.

Спутник удален от планеты в среднем на 1 млн. км и обходит ее за 7,1 земных дней.

Небесное тело включает ядро из расплавленного железа, горную мантию и толстую (850–950 км) ледяную оболочку.

Плотность объекта, равная почти 2 г/см3, позволяет предположить, что пропорции камня и льда в нем примерно одинаковы.

Есть гипотеза, что под ледяным слоем находится океан, жидкость в котором сохраняется за счет огромного давления.

На поверхности Ганимеда присутствуют два вида рельефа. Древние участки темного цвета покрыты глубокими впадинами (кратерами). Более молодые и светлые образовались в результате тектонических процессов.

Предполагается, что около 4 млн. лет назад спутник подвергался мощной атаке астероидов.

Ганимед обладает слабой атмосферой с присутствием кислорода, образованного таянием льда.

Световое излучение над спутником слабое, но есть и яркие пятна, создающие эффект северного сияния.

Уникальность Ганимеда состоит в наличии небольшой магнитосферы, соединенной с магнитосферой Юпитера. Это в определенной степени подтверждает гипотезу о присутствии подземного океана.

Самый крупный спутник является для ученых привлекательным объектом для поиска жизни. Несколько зондов, отправленных к Юпитеру, изучали и особенности Ганимеда.

Поскольку своим строением и особенностями Ганимед во многом напоминает Луну, ученые рассматривают его в качестве возможного объекта для колонизации. Несколько новых проектов находятся в ожидании одобрения.

Самый крупный спутник Юпитера Ганимед легко отыскать на виртуальном небосводе. Приобретая его, вы получите великолепный для себя или оригинальный подарок-сюрприз для близкого человека.

Спутник Ганимед, являясь крупнейшим из известных в нашей Солнечной системе, по своим размерам превышает планеты Меркурий и Плутон. Если бы он вращался вокруг Солнца, а не на орбите Юпитера, то его вполне можно было бы классифицировать как полноценную планету.

Основные физические характеристики

Спутник Ганимед включает в себя три основных слоя:

• Сфера металлического железа в центре (ядро, которое способно генерировать магнитное поле)
• Скальная оболочка (мантия)
• Сферическая ледяная оболочка.

Внешняя оболочка имеет внушительную глубину, которая может достигать 800 км. Поверхность верхней части называется ледяным панцирем, так как это в основном лед. Кроме него, оболочка может содержать некоторые смешанные породы. Магнитное поле у такого небесного тела, как спутник Ганимед, имеет замкнутую систему внутри массивной магнитосферы Юпитера. В 1996 году астрономы с помощью космического телескопа "Хаббл" обнаружили доказательства наличия тонкой кислородной атмосферы, недостаточной, чтобы поддерживать жизнь.

Сложная геологическая история

Изображения, полученные с космических кораблей, показывают сложную геологическую историю. Поверхность, которую имеет спутник Ганимед, представлена двумя видами ландшафта. Сорок процентов покрыто кратерами очень темных областей, а остальные шестьдесят имеют светло-бороздчатый рельеф, который образует причудливые узоры. Крупные кратеры на Ганимеде довольно плоские. Они не имеют центрального вдавления. Это, наверное, из-за медленного и постепенного приспособления к мягкой ледяной поверхности.

Спутник Ганимед: история открытия

Это открытие, совершенное великим ученым своего времени Галилео Галилеем 7 января 1610 года, наряду с обнаружением трех других спутников Юпитера, в конце концов привело к принятию того, что планеты особым образом вращаются вокруг Солнца. Первоначально Галилей назвал их планетами Медичи, численно - I, II, III и IV. Такая система именования использовалась в течение нескольких веков, вплоть до середины 19 века. Новыми названиями спутников стали Ио, Европа, Ганимед и Каллисто. Цифровые названия стали неактуальными, так как были обнаружены новые дополнительные спутники.

Ганимед в мифологии

В мифологии он был красивым молодым мальчиком, который был создан на Олимпе Зевсом (греческий эквивалент римского бога Юпитера) замаскированным под орла. Ганимед стал символом виночерпия у Олимпийских богов.

Юпитер - планета-гигант и его "луны"

Планета окружена 53 подтвержденными спутниками, а также 14 временными, в общей сложности 67 спутниками. Юпитер также имеет три кольца, но их очень трудно увидеть и они не столь изящны, как у Сатурна. Юпитер назван в честь царя римских богов. Ученых больше всего интересуют четыре самых крупных, открытых еще Галилеем. Это Европа, Каллисто, Ганимед и Ио.

Основные факты

• Ганимед (спутник Юпитера) примерно того же возраста, как и сама планета, ему около 4,5 миллиарда лет.
• Расстояние от Юпитера до его естественного спутника составляет более 1 миллиона километров.
• Ганимед больше, чем некоторые известные планеты, например Меркурий.
• Дневная температура на поверхности в среднем составляет минус 171 градусов по Фаренгейту, а ночью эта цифра достигает минус 297 (до -193 по Цельсию).

Магнитосфера самого большого спутника

Ганимед, спутник Юпитера, является уникальным в своем роде, так как этот естественный спутник является единственным, имеющим свою магнитосферу. Как правило, эта характеристика свойственна планетам. Магнитосфера Ганимеда напоминает по своей форме комету, в которой заряженные частицы захватываются или отклоняются.

Состав и поверхностные характеристики

Спутник планеты Юпитер Ганимед при средней плотности 1,936 г/см 3 , скорее всего, состоит из равных частей скалистого материала и водяного льда. Спектральные и ультрафиолетовые исследования также показали наличие диоксида углерода, серы и, возможно, циана, сульфата водорода и различных органических соединений. Более поздние данные показали присутствие таких солей, как сульфат магния и, возможно, сульфат натрия, который мог возникнуть из подземного океана. Спутник планеты Юпитер имеет твердое внутреннее ядро радиусом в 50 км, мантию и сферическую оболочку. Мантия состоит из силикатных материалов, скорее всего хондритов и железа. Внешняя оболочка - это лед и скалы.

Какие еще можно поведать про спутник Ганимед интересные факты? Ученые считают, что где-то в толщах льда располагается замерзший океан. Его присутствие было подтверждено показаниями, принятыми орбитальными аппаратами и посредством изучения того, как ведут себя полярные сияния. Темные участки поверхности включают в себя около одной трети поверхности из-за содержания во льду глины и органических материалов. Хотя кратеры являются более распространенными в темных областях, они встречаются практически везде. Спутник Ганимед, характеристики поверхности которого связаны с древним кратерообразованием, имеет диаметр 5268 километров.

Есть ли жизнь на Ганимеде?

Кто знает наверняка, есть ли признаки жизни под толстым ледяным панцирем? Тем не менее отдаленные предпосылки для рассмотрения этого вопроса все же есть. Спутник имеет замезший океан и раскаленное ядро, это означает, что Ганимед имеет потенциал развивающейся морской жизни, похожей на ту, какая есть на дне океана Земли, например, в термальных источниках или при отсутствии воздуха. Если это и возможно, то это зарождение будет развиваться без необходимости солнечного света, так как никто и ничто не сможет проникнуть внутрь через толстый лед.

Исследование Ганимеда

Юпитер целенаправленно изучали межпланетные станции НАСА. Первые снимки были получены благодаря экспедиции "Пионер-10" (декабрь 1973 года), а также "Пионер-11" (1974 г.). Стали известными более подробные сведения о геофизических характеристиках, его размерах и плотности. В 1979 году мимо спутника-гиганта прошли космические аппараты "Вояджер 1, 2". В результате были сделаны более качественные фотоснимки, а также проведены различные дополнительные измерения. Например, был подтвержден тот факт, что Ганимед - это самый габаритный спутник в Солнечной системе, хотя ранее этот громкий титул принадлежал другому гиганту, спутнику Сатурна Титану.

Ганимед действительно является одним из выдающихся объектов в пространстве Юпитера. Он выделяется из общей космической массы не только своими размерами, огромный интерес для астрофизиков и исследователей представляют геофизические характеристики: магнитное поле, рельеф, внутреннее строение. Чего только стоит тот, факт, что на спутнике потенциально возможна жизнь. Для исследования Юпитера и его спутников в июне 2022 года будет запущен спецально оборудованный космический аппарат с 11-летней миссией. Межпланетный корабль уже находится в процессе разработки.

Но и во всей Солнечной системе. По размеру (5268 км) он на 8% больше Меркурия, хоть и уступает ему в массе. Масса Ганимеда равна 1.48 * 10 23 кг, что в 2 раза больше массы Луны. Он вращается вокруг Юпитера по правильной круговой орбите на расстоянии 1.07 млн.км и делает один оборот за 7.155 земных суток. С такого расстояния Юпитер выглядит в 15.2 раза больше Луны в земном небе.
Как и вращение всех остальных галилеевых спутников Юпитера, вращение Ганимеда синхронизировано приливными силами с его орбитальным движением, так что он повернут к Юпитеру только одной стороной.

Древняя поверхность Ганимеда усеяна многочисленными ударными кратерами. Молодые глубокие кратеры обнажают чистый лед глубин и выглядят ярко белыми (их альбедо близко к 100%). Однако поверхность спутника несет на себе и явные следы активных тектонических процессов. Примерно половина поверхности своей древностью, темным цветом и обилием кратеров напоминают поверхность Каллисто , ее возраст оценивается в 3 млрд. лет. Более светлые области значительно моложе, их возраст оценивается в 0.5-1 млрд. лет. Ледяная поверхность светлых областей пересекается многочисленными хребтами и разломами.

Поверхность Ганимеда испытывает резкие температурные контрасты. В приэкваториальных широтах после полудня температура поднимается до 160К (-113С), опускается до 120К на закате и быстро падает после заката солнца до 85-90К. На полюсах, где солнце стоит низко над горизонтом, даже дневные температуры не поднимаются выше 120К. И день, и ночь на Ганимеде длятся по 3.6 земных суток.

Ледяная поверхность спутника непрерывно бомбардируется высокоэнергичными заряженными частицами из магнитосферы Юпитера и освещается ультрафиолетовым светом Солнца. Выбивание молекул водяного пара и их фотодиссоциация под действием солнечного ультрафиолета приводят к появлению эфемерной атмосферы Ганимеда, состоящей в основном из молекул кислорода. Ее интегральная плотность составляет всего 10 14 - 10 15 молекул на квадратный сантиметр. Для сравнения, в одном кубическом сантиметре воздуха при нормальных условиях (0С, 1 атм.) содержится 2.68 * 10 19 молекул (таким образом, чтобы атмосфера Ганимеда имела плотность, сравнимую с плотностью земного воздуха, ее всю придется сжать в слой толщиной ~0.4 мкм). Температура атмосферы близка к 150К.

Еще одним сюрпризом, преподнесенным АМС Галилео, явилось открытие у Ганимеда магнитного поля и собственной магнитосферы, полностью погруженной в магнитосферу Юпитера. Величина поля невелика, она составляет всего 750 нТ на экваторе спутника, однако это почти в 6 раз больше напряженности магнитного поля Юпитера на орбите Ганимеда (107-118 нТ). Ось магнитного диполя наклонена на 10 градусов к оси вращения спутника. Магнитосфера Ганимеда простирается примерно на 2 радиуса Ганимеда вокруг этого спутника (таким образом, в магнитосфере Юпитера образуется каверна диаметром ~4 радиуса Ганимеда).
В настоящий момент существуют две гипотезы относительно происхождения магнитного поля Ганимеда. Согласно одной из них, магнитное поле наводится динамо-механизмом при вращении расплавленного железного (или в смеси с сульфидом железа) ядра Ганимеда (этот же механизм отвечает за возникновение магнитного поля Земли). В пользу этого предположения говорит "правильный", дипольный характер магнитного поля спутника. Согласно второй гипотезе, магнитное поле Ганимеда наводится в соленом океане, расположенном под толстой (130-150 км) ледяной корой. Возможно, действуют оба этих механизма.

Внутренее строение Ганимеда.
В отличие от Каллисто, Ганимед прошел гравитационную дифференциацию и состоит из нескольких слоев.

В центре этого спутника находится расплавленное ядро, состоящее из смеси железа и сульфида железа. Выше простирается мантия из горных пород, еще выше - обширная мантия из частично расплавленного льда. Последние 130-150 км составляет твердая ледяная кора.

Ганимед в цифрах:
Большая полуось орбиты вокруг Юпитера: 1 070 000 км.
Орбитальный эксцентриситет: 0.002
Наклон орбиты к экватору Юпитера: 0.195 градуса
Период обращения: 7.155 земных суток
Экваториальный радиус: 2634 км (1,516 лунного радиуса).
Масса: 1.48 * 10 23 кг (2,014 массы Луны)
Средняя плотность: 1.94 г/куб.см
Ускорение свободного падения на поверхности: 1.42 м/с 2 (примерно в 6,9 раза меньше, чем на Земле)
Вторая космическая скорость: 2.74 км/сек
Альбедо: 0.42
Температура поверхности: 85-160 К

Карта Ганимеда (осторожно, 4.5 Мб!)

Источники:
"Discovery of Ganymede`s magnetic field by the Galileo spacecraft", Nature, vol. 384, 12 december 1996
Cratering Rates on the Galilean Satellites

Ганимед в Фотожурнале НАСА
Ганимед в Информационном справочнике НАТСАТ