Спутники Юпитера

Главная страница

Ио
Европа
Ганимед
Каллисто
Внутренние и внешние спутники Юпитера

Расположение спутников Юпитера.

   У Юпитера обнаружено 18 лун. Две из них — Ио и Европа — размером с нашу Луну, а другие две — Ганимед и Каллисто — превзошли её по диаметру примерно в полтора раза. Каллисто равна по размерам Меркурию, а Ганимед его обогнал. Правда, они находятся дальше от своей планеты, чем Луна от Земли. Только Ио видна в небе Юпитера как яркий красноватый диск (или полумесяц) лунных размеров; Европа, Ганимед и Каллисто выглядят в несколько раз меньше Луны.
   Владения Юпитера довольно обширны: восемь внешних спутников настолько удалены от него, что их нельзя было бы наблюдать с самой планеты невооружённым глазом. Происхождение спутников загадочно: половина из них движется вокруг Юпитера в обратную сторону (по сравнению с обращением других 12 спутников и направлением суточного вращения самой планеты). Самый внешний спутник Юпитера в 200 раз дальше от него, чем самый близкий. Например, если высадиться на один из ближайших спутников, то оранжевый диск планеты займёт полнеба. А с орбиты самого дальнего спутника диск гиганта Юпитера будет выглядеть почти в два раза меньше лунного.
   Спутники Юпитера — это интереснейшие миры, каждый со своим «лицом» и историей, которые открылись нам только в космическую эру.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ИО

   Это самый близкий к Юпитеру Галилеев спутник, он удалён от центра планеты на 422 тыс. километров, т. е. чуть дальше, чем Луна от Земли. Благодаря огромной массе Юпитера период обращения Ио гораздо короче лунного месяца и составляет всего 42,5 ч. Для наблюдателя в телескоп это самый непоседливый спутник: практически каждый день Ио видна на новом месте, перебегая с одной стороны Юпитера на другую.
Спутник Юпитера Ио. Это самое вулканически активное тело Солнечной системы.   По массе и радиусу (1815 км) Ио похожа на Луну. Самая сенсационная особенность Ио заключается в том, что она вулканически активна! На её жёлто-оранжевой поверхности «Вояджеры» обнаружили 12 действующих вулканов, извергающих султаны высотой до 300 км. Основной выбрасываемый газ — диоксид серы, замерзающий потом на поверхности в виде твёрдого белого вещества. Доминирующим оранжевым цветом спутник обязан соединениям серы. Вулканически активные области Ио нагреты до 300 °С.
   Это, должно быть, величественное зрелище — фонтан газа высотой 300 км. Мощный подземный гул сотрясает почву, из жерла вулкана с огромной скоростью (до 1 км/с) вылетают вместе с газом камни и после свободного безатмосферного падения с огромной высоты врезаются в поверхность во многих сотнях километров от вулкана. Из некоторых вулканических кальдер (так называются котлообразные впадины, образовавшиеся вследствие провала вершины вулкана) выплёскивается расплавленная чёрная сера и растекается горячими реками. На фотографиях «Вояджеров» видны чёрные озёра и даже целые моря расплавленной серы.
   Крупнейшее лавовое море возле вулкана Локи имеет размер 200 км в поперечнике. В центре его расположен потрескавшийся оранжевый остров из твёрдой серы. Чёрные моря Ио медленно колышутся в оранжевых берегах, а в небе над ними нависает громада Юпитера... Существование таких пейзажей вдохновило многих художников.
   Вулканическая активность Ио обусловлена гравитационным влиянием на неё других тел системы Юпитера. Прежде всего сама гигантская планета своим мощным тяготением создала два приливных горба на поверхности спутника, которые затормозили вращение Ио, так что она всегда обращена к Юпитеру одной стороной — как Луна к Земле. Поскольку орбита Ио не точный круг, горбы слегка перемещаются по её поверхности, что приводит к разогреву недр. В ещё большей степени этот эффект вызывается приливным воздействием других массивных спутников Юпитера, в первую очередь ближайшей к Ио Европы (кстати, периоды обращения этих спутников находятся в резонансе 1 : 2, на один оборот Европы приходится два оборота Ио). Колебания приливных горбов так разогрели не­дра Ио, что сейчас она является самым вулканически активным телом Солнечной системы.
   В отличие от земных вулканов, у которых мощные извержения эпизодичны, вулканы на Ио «работают» практически не переставая, хотя активность их может меняться. Вулка­ны и гейзеры выбрасывают часть вещества даже в космос. Поэтому вдоль орбиты Ио тянется плазменный шлейф из ионизованных атомов кислорода и серы и нейтральных облаков атомарных натрия и калия, образуя похожее на бублик пространственное тело, называемое в математике тором.
   Ударные кратеры на Ио отсутствуют из-за интенсивной вулканической переработки поверхности. На ней есть каменные массивы высотой до 9 км. Плотность Ио довольно высока — 3000 кг/м3. Под частично расплавленной оболочкой из силикатов в центре спутника расположено ядро с большим содержанием железа и его соединений.



ЕВРОПА

Спутник Юпитера Европа. Её поверхность покрыта растескавейся ледяной корой.   Европа чуть меньше (радиус 1569 км), чем Ио, и совсем не похожа на свою бурную соседку. Из галилеевых спутников у Европы самая светлая поверхность с явными признаками водяного льда. Видимо, под ледяной корой в несколько десятков километров существует водный океан, а в центре — массивное силикатное ядро. Плотность спутника высока — 3500 кг/мЗ. Разница в составе Ио и Европы связана с большей удалённостью последней от Юпитера — на расстояние 671 тыс. километров.
   Геологическая история Европы не имеет ничего общего с историей соседних спутников. Это одно из самых гладких твёрдых тел в Солнечной системе. На Европе нет возвышенностей более 100 м высотой. Вся её молодая ледяная поверхность покрыта сетью светлых и тёмных узких полос огромной протяжённости. Тёмные полосы длиной в тысячи километров — это следы глобальной системы трещин. Ледяная кора довольно подвижна и неоднократно раскалывалась от внутренних напряжений и крупномасштабных тектонических процессов.
   Из-за того что поверхность молодая («всего» 100 млн лет), на ней почти не заметно ударных метеоритных кратеров, которые в большом количестве возникали 4,5 млрд. лет назад. Учёные нашли на Европе только пять кратеров диаметрами 10—30 км.

 

ГАНИМЕД

Спутник Юпитера Ганимед. Его кора состоит из смеси льда и тёмных горных пород.Поверхность Ганимеда вблизи. Светлые извилистые участки образовались совсем недавно. Яркие пятна — свежие следы ударов метеоритов о поверхность, где обнажился лед.   Ганимед — крупнейший спутник планеты в Солнечной системе, его радиус 26З1 км. Он вращается на расстоянии 1,07 млн. километров от Юпитера. 40% поверхности Ганимеда представляют собой древнюю мощную ледяную кору, покрытую многочисленными метеоритными кратерами. Эта кора была частично разломана и обновлена активными геологическими процессами примерно 3,5 млрд. лет назад. Те же процессы породили странные области, покрытые бороздами; они занимают остальные 60% площади Ганимеда.
   С точки зрения космического геолога Ганимед — самое привлекательное тело среди спутников Юпитера. Он имеет смешанный силикатно-ледяной состав: мантию из водяного льда и каменное ядро. Его плотность 1930 кг/м3 Понятие «водяной лёд» применительно к Ганимеду и другим спутникам Юпитера имеет непривычное для нас значение. В условиях низких температур и высоких внутренних давлений водяной лёд может существовать в нескольких модификациях с различными типами кристаллической решётки. Богатая геоло­гия Ганимеда во многом определяется сложными переходами между этими разновидностями льда. Поверхность спутника припорошена слоем рыхлой каменно-ледяной пыли толщиной от нескольких метров до нескольких десятков метров.

КАЛЛИСТО

Спутник Юпитера Каллисто. Здесь больше кратеров, чем на любом другом теле Солнечной системы.   Это второй по величине спутник в системе Юпитера, его радиус 2400 км. Среди галилеевых это самый дальний спутник: расстояние от Юпитера 1,88 млн. километров, период орбитального вращения 16,7 суток. Если представить Юпитер 10-сантиметровым шаром (яблоком), то Каллисто будет 3-миллиметровой булавочной головкой на расстоянии 130 см от него. Плотность силикатно-ледяной Каллисто низка — 1830 кг/м3. В отличие от Ганимеда вся древняя ледяная поверхность Каллисто предельно насыщена метеоритными кратерами. А её тёмный цвет — результат силикатных и других примесей.
   Вероятно, Каллисто — самое кратерированное тело Солнечной систе­мы. Космическим геологам там не скучнее, чем на Ганимеде. Огромной силы удар метеорита вызвал образование гигантской структуры, окружённой кольцевыми волнами, — Вальхаллы. В центре её находится кратер диаметром 350 км, а в радиусе 2000 км от него концентрическими кругами располагаются горные хребты.

 

 

ВНУТРЕННИЕ И ВНЕШНИЕ СПУТНИКИ ЮПИТЕРА

   У Юпитера внутри орбиты Ио открыты несколько маленьких спутников. Три из них — Метила, Адрастея и Теба — обнаружены с помощью межпланетных станций, и о них известно немного. Метила и Адрастея (их диаметры около 40 и 20 км соответственно) движутся по краю главного кольца Юпитера, по одной орбите радиусом 128 тыс. километров. Эти самые быстрые спутники делают оборот вокруг гиганта Юпитера за 7 ч со скоростью свыше 100 000 км/ч.
   Более удалённый спутник Теба расположен посередине между Ио и Юпитером — на расстоянии 222 тыс. километров от планеты; его диаметр около 100 км.
Спутник Юпитера Амальтея. Это набольшое тело не приобрело даже сферической формы.   Наиболее крупный внутренний спутник — Амальтея — имеет неправильную форму (размеры 270 х 165 х 1 50 км) и покрыт кратерами; он состоит из тугоплавких пород тёмно-красного цвета. Амальтея обнаружена американским астрономом Эдуардом Барнардом в 1892 г. и стала пятым по счёту открытым спутником Юпитера. Врашается она по орбите радиусом 181 тыс. километров.
   Внутренние спутники Юпитера и его четыре главные луны расположены вблизи плоскости экватора планеты на почти круговых орбитах. У орбит этих восьми спутников эксцентриситеты и наклонения настолько малы, что ни один из них не отклоняется от «идеальной» круговой траектории более чем на 1%. Напомним, что такие спутники называются регулярными.
   Остальные восемь спутников Юпитера относятся к нерегулярным и отличаются значительными эксцентриситетами и наклонениями орбит. В своём движении они могут менять удалённость от планеты в 1,5—2 раза, отклоняясь при этом от её экваториальной плоскости на многие миллионы километров. Эти восемь внешних спутников Юпитера сгруппированы в две «команды», которые были названы по наиболее крупным телам: группа Гималии, куда также входят Леда, Лиситея и Элара; и группа Пасифе с Ананке, Карме и Синопе. Эти спутники открывались с помошью наземных телескопов в течение 70 лет (1904— 1974 гг.).
   Если уменьшить Юпитер до размеров вишни, то внешняя из галилеевых лун, Каллисто, будет двигаться в 1 3 см от него; вдали, на радиусах 80—85 см, расположится группа Гималии, а на расстоянии 150—1 70 см — группа Пасифе. В реальности средние радиусы орбит группы Гималии соответствуют 11,1—11,7 млн километров, а группы Пасифе — 21,2—23,7 млн километров. Спутники группы Гималии совершают оборот вокруг Юпитера за 240—260 су­ток, а группы Пасифе — за 630—760 суток, т. е. более чем за два года! Собственные радиусы спутников очень малы: в группе Гималии — от 8 км у Леды до 90 км у Гималии; в группе Пасифе — от 15 до 35 км. Они черны и неровны. Внешние спутники, входящие в группу Пасифе, врашаются вокруг Юпитера в обратную сторону.
   Учёные ешё не пришли к единому мнению о происхождении нерегулярных спутников. (Считается, что регулярные внутренние спутники сформировались из околопланетного газопылевого диска в результате слипания многих мелких частиц.) Ясно только, что важную роль в формировании внешних спутников играл захват Юпитером астероидов. Компьютерные расчёты показывают, что, возможно, группа Пасифе возникла в результате систематического захвата планетой мелких частиц и астероидов на обратные орбиты во внешней области околоюпитерианского диска.




    Rambler's Top100