Спутники Юпитера

К третьему десятилетию XXI века у Юпитера было обнаружено 79 спутников. Большинство из них представляют собой каменистые глыбы неправильной формы, размеры которых невелики. Считается, что такие спутники — бывшие астероиды, захваченные гравитационным полем планеты.

 

Галилеевы спутники Юпитера: Ио, Европа, Ганимед и Каллисто

Галилеевы спутники Юпитера: Ио, Европа, Ганимед и Каллисто.

 

Содержание

  1. Краткая характеристика Юпитера
  2. Описание и особенности спутников Юпитера
  3. Спутник Ио
  4. Спутник Европа

 

Вулканическая поверхность спутника Юпитера Ио

Вулканическая поверхность спутника Юпитера Ио.

 

Краткая характеристика Юпитера

  • Первооткрыватель: четыре первых спутника открыты Галилео Галилеем
  • Время открытия: январь 1610 года
  • Названы в честь: возлюбленных и потомков юпитера
  • Самые большие спутники (по радиусу): Ганимед - 2631 км, Каллисто - 2410 км, Ио - 1822 км, Европа - 1561 км, Гималия - 85 км, Амальтея - 83 км, Фива - 49 км

 

Кликните по картинке, она откроется в новом окне и ее можно будет увеличить

Спутники Юпитера. Западное полушарие Ио

Спутники Юпитера. Западное полушарие Ио

Самый близкий к Юпитеру спутник Ио буквально зажат в гравитационных тисках гиганта и остальных Галилеевых спутников, отчего его недра периодически нагреваются. Это и делает Ио самым геологически активным телом Солнечной системы.

 

Кликните по картинке, она откроется в новом окне и ее можно будет увеличить

Спутники Юпитера. Восточное полушарие Ио

Спутники Юпитера. Восточное полушарие Ио

Космический аппарат НАСА «Галилей» создал это полноцветное изображение спутника со множеством деталей его желтого сернистого пейзажа. На его поверхности видны более 400 активных вулканов, названных в честь древних божеств огня, грома и Солнца.

 

Кликните по картинке, она откроется в новом окне и ее можно будет увеличить

Спутники Юпитера. Западное полушарие Европы

Спутники Юпитера. Западное полушарие Европы

Ученые верят, что силы тяготения Юпитера и остальных спутников разогрели недра этого небесного тела настолько, что под его ледяной поверхностью находится жидкая вода.

 

Кликните по картинке, она откроется в новом окне и ее можно будет увеличить

Спутники Юпитера. Восточное полушарие Европы

Спутники Юпитера. Восточное полушарие Европы

При выполнении своей миссии зонд «Галилео» пристально изучал Европу с целью обнаружить следы присутствия на этом спутнике океанов. Паутина на поверхности ледяная пустыня; выделяющиеся на ней темные линии предположительно трещины в ледяной корке, покрывающей Европу.

 

Кликните по картинке, она откроется в новом окне и ее можно будет увеличить

Спутники Юпитера. Западное полушарие Ганимеда

Спутники Юпитера. Западное полушарие Ганимеда

Третий из спутников Юпитера, огромный Ганимед, самый крупный спутник в Солнечной системе. По размерам он превосходит даже Меркурий, хотя и легче последнего более чем в два раза.

 

Кликните по картинке, она откроется в новом окне и ее можно будет увеличить

Спутники Юпитера. Восточное полушарие Ганимеда

Спутники Юпитера. Восточное полушарие Ганимеда

Другим предметом исследований зонда «Галилео» была ледяная, испещренная кратерами поверхность Ганимеда. Она показана здесь такой, какой ее видит человеческий глаз. Ученые дали объектам на поверхности Ганимеда имена богов древних цивилизаций, живших в регионе Плодородного Полумесяца, простиравшемся от Месопотамии до Леванта.

 

Кликните по картинке, она откроется в новом окне и ее можно будет увеличить

Спутники Юпитера. Западное полушарие Каллисто

Спутники Юпитера. Западное полушарие Каллисто

Второй по размеру спутник Юпитера (после Ганимеда), самый удаленный от планеты из Галилеевых спутников. Третий среди спутников по размеру в Солнечной системе, покрыт множеством кратеров.

 

Кликните по картинке, она откроется в новом окне и ее можно будет увеличить

Спутники Юпитера. Восточное полушарие Каллисто

Спутники Юпитера. Восточное полушарие Каллисто

Космический аппарат НАСА «Галилео» сфотографировал скалистую поверхность Каллисто, покрытую множеством кратеров, что указывает на большой возраст спутника. Детали рельефа Каллисто названы в честь богов германской и скандинавской мифологии.

 

Описание и особенности спутников Юпитера

По факту лишь восемь из почти восьми десятков небесных тел похожи на то, что в нашем представлении является спутником: объект сферической или близкой к ней формы, обращающийся по экваториальной орбите вокруг материнской планеты. Из этих восьми спутников четыре имеют совсем небольшие размеры и орбиты малых радиусов. Они могут быть источниками пыли, поддерживающими существование юпитерианских колец. Но с нашей точки зрения, самыми важными спутниками планеты-гиганта являются четыре оставшихся: так называемые Галилеевы.

 

Четыре самых крупных спутника Юпитера называют Галилеевыми в честь их первооткрывателя Галилео Галилея, обнаружившего их в 1610 году. Это открытие сыграло заметную роль в научной истории: существование у планеты собственных спутников стало существенным аргументом против преобладавшей в то время геоцентрической модели мира, поддержанной Аристотелем. Ученый верил, что природные свойства любого материального объекта побуждают его двигаться к центру мира, где находится шарообразная неподвижная Земля. В XVII веке философ обратил внимание на падающее яблоко и также приписал стремление яблока книзу его внутренней природе. Но Галилеевы спутники вращались вокруг своего собственного центра, Юпитера, весьма далекого от Земли. Это наблюдение заставило ученого предположить, что, быть может, в масштабах мира Земля и не являлась таким принципиально важным объектом, каким она была в представлениях древнегреческих философов.

 

Как бы там ни было, сегодня мы наблюдаем Галилеевы спутники как пример разнообразия миров, существующих в Солнечной системе. Каждый уникален, у каждого «за плечами» своя особая история формирования. Так, огромный Ганимед по размеру больше Меркурия, и если бы он не был спутником газового гиганта Юпитера, а обращался бы вокруг Солнца, то мы бы его классифицировали как «полноценную» планету Солнечной системы.

 

Спутники Юпитера в большинстве своем названы в честь возлюбленных и детей бога-громовержца. Те, кто знаком с мифологией, знают, что таких имен более 65. Но мы в нашем обзоре рассмотрим два наиболее интересных спутника Ио и Европу.

 

Спутник Ио

Самый близкий к Юпитеру спутник, Ио по строению напоминает пиццу. Он чуть больше Луны и является четвертым по величине спутником в Солнечной системе. Пятнистость его поверхности вызвана большим количеством (более 400) расположенных на ней действующих вулканов, извергающих различные соединения серы, которые придают Ио оранжевую и желтую окраску. Наличие этих вулканов делает Ио самым геологически активным небесным телом Солнечной системы. Число вулканов, обнаруженных «Вояджерами», пролетавшими через систему Юпитера в 1979 году, потрясло ученых.

 

Спутник Юпитера Ио в разрезе

Спутник Юпитера Ио в разрезе. В центре Ио находится железно-никелевое ядро, окруженное силикатной мантией, внешняя часть коры Ио содержит огромное количество серы. Приливной разогрев, вызванный гравитационным воздействием на Ио со стороны Юпитера и остальных Галилеевых спутников, служит причиной того, что Ио самый геологически активный спутник в Солнечной системе, где бушуют сотни вулканов и расходится потоками лава.

 

На Земле причинами вулканической активности, вызванной локальным плавлением базальтового слоя или мантии, считают локально высокие концентрации радиоактивных элементов, тектонические нарушения и плавление верхнего слоя твердой мантии из-за падения давления при образовании трещин. Однако Ио слишком мал для запуска таких процессов. Предполагают, что его недра разогреваются из-за вытянутости орбиты спутника, в результате чего гравитационное воздействие на него со стороны при его орбитальном движении постоянно меняется. Так что спутник оказывается в ситуации куска металла на наковальне и так же, как и металл под воздействием ударов кузнечного молота, разогревается, что и приводит к повышенной вулканической активности на его поверхности.

 

Голубоватый плюм на фотоснимке - извержение вулкана на поверхности Ио

Голубоватый плюм на фотоснимке - извержение вулкана на поверхности Ио. Газ и частицы поднимаются до 100 км над поверхностью спутника.

 

Спутник Европа

Что делает Европу объектом пристального внимания и одной из основных целей космических исследований, так это то, что под толстой ледяной коркой на поверхности спутника скрывается океан жидкой воды. Так же, как и Ио, Европа имеет слабо вытянутую эллиптическую орбиту, что подвергает ее гравитационному воздействию со стороны Юпитера и внешних Галилеевых спутников, приводящему к разогреву недр. Несложные математические оценки показали, что этого тепла достаточно для образования воды под толстым слоем льда, температура которого может составлять 220 °С.

 

Спутник Европа в разрезе

Европа в разрезе. Это самый маленький из Галилеевых спутников с металлическим ядром и каменной мантией. Они выстелены слоем воды (быть может, в жидкой форме) и скрыты под внешним слоем льда.

 

Поскольку вода проводит электричество, движение Европы сквозь магнитосферу гиганта должно провоцировать изменения в его магнитном поле и рое частиц вокруг планеты эффекты, которые и были обнаружены зондом «Галилео». Если принять во внимание, что некоторые большие кратеры на Европе содержат гладкие области свежего льда (предположительно образованные поднявшимися на поверхность глубинными водами), и учесть данные мониторинга гравитационного поля, становится ясно, отчего ученые верят, что на Европе также немало жидкой воды. По современным представлениям, под 10-километровым слоем льда скрываются запасы воды, в два раза превышающие по объему Мировой океан. Аналогичные водяные образования были обнаружены на множестве других спутников Юпитера, в частности на Каллисто и Ганимеде, а также на нескольких спутниках Сатурна. Это, конечно, сразу же ставит перед нами вопрос о наличии жизни.

 

Изображение поверхности спутника Юпитера Европы в синтезированном цвете

Изображение поверхности спутника Юпитера Европы в синтезированном цвете показывает, что ледяная поверхность тела загрязнена материей (показана красным), принесенной извне. Ледяные равнины представлены в голубом цвете.

 

Европейское космическое агентство работает над миссией JUICE Jupiter Icy Moon Explorer. Предполагается, что аппарат посетит все Галилеевы спутники. Его запуск запланирован на 2022 год, а к Юпитеру он должен приблизиться в 2030 году. В рамках миссии может осуществиться посадка на Ганимед аппарата, разработанного Институтом космических исследований РАН (Москва). Одновременно ведется работа над проектом Europa Multiple Flyby Mission, целью которого является изучение возможности поддержания жизни на Европе. По планам Конгресса США, основной аппарат должен быть отправлен к Европе не позднее 2023 года, а спускаемый не позднее 2025 года (чтобы прибыть в 2032 году).