Ганимед

Амальтея, 3D модель

Слабая система колец Юпитера пополняется и поддерживается не только внутренними спутниками, но и небольшими внутренними лунами, которые пока еще невидимы. Основное кольцо Юпитера поддерживается Метидой и Адрастеей, а Амальтее и Фиве приходится поддерживать свои собственные слабые внешние кольца. Из всех внутренних спутников наибольший интерес вызывает Амальтея с ее темно-красной поверхностью. Дело в том, что в Солнечной системе этому нет аналогов. Существует гипотеза, что такая окраска поверхности объясняется включениями в лед минералов и серосодержащих веществ, однако это не проясняет причину подобного цвета. Более вероятно, что захват Юпитером этого спутника произошел извне, как это регулярно происходит с кометами.

Разные вариации мифа о Ганимеде и его образа

Иногда в мифах о похищении Зевс выступает в своём человеческом облике, либо он посылает за Ганимедом Гермеса, своего сына. Также существуют вариации, когда не только громовержец оказывается привлечён красотой троянского царевича. Тогда Ганимеда забирают на Олимп все боги. Иногда похитителем выступает богиня зари Эос.

Есть также легенды, где Ганимеда похищают смертные цари – Тантал (царь Сипил во фригии) или критский царь Минос. Также во время погони за похитителями Ганимед был случайно убит. Этот миф трактуют как отражение традиции, когда цари брали детей своих противников в заложники для политических целей.

Образ Ганимеда как виночерпия в конце концов дошёл и до Египта. В частности, кубок в качестве атрибута привёл к тому, что юноша стал ассоциироваться с божеством-покровителем реки Нил. Первые свидетельства этого относятся к V в. до н.э.

Как был открыт спутник Ганимед

“Официально” Ганимед был открыл Галилео Галилеем 7 января 1610 года, причем открыт чисто случайно – наблюдая Юпитер, астроном обратил внимание на четыре маленькие “звезды” рядом с ним, и, заметив их сдвиг на следующую ночь, сделал верное предположение, что перед ним никакие не звезды, а луны Юпитера. Галилей не стал заморачиваться с названиями и окрестил все вновь открытые небесные тела (Каллисто, Европу, Ио, Ганимед) по-простому: Юпитер 1, 2, 3 и 4

Ганимед в этом списке фигурировал как “Юпитер 3”.

Однако тут на сцену вышел немецкий астроном Симон Марий, утверждавший, что спутники Юпитера он наблюдал ещё в 1609 году, и заранее придумал дать им куда более звучные и интересные имена. Так и появилось название Ганимед – в греческих мифах это имя носил сын троянского царя Троса, поднятый Зевсом (Юпитером) на небо и включенным в свою свиту.

Впрочем, в широкое употребление это название вошло только в 20-м веке.

Сравнительный размер спутника Юпитера Ганимеда, Луны, астероида Церера и «бывшей» планеты Плутон

2 Титан

• Диаметр: 5152 км
• Спутник: Сатурна
• Дата открытия: 25 марта 1655 г.
• Период обращения: 15,945 суток
• Масса: 1,345 × 1023 кг
• Ускорение свободного падения: 1,352 м/с2
• Температура поверхности: −179 °C

Титан — крупнейший спутник Сатурна, второй по величине спутник в Солнечной системе, является единственным, кроме Земли, телом в Солнечной системе, для которого доказано стабильное существование жидкости на поверхности, и единственным спутником планеты, обладающим плотной атмосферой. Титан стал первым известным спутником Сатурна — в 1655 году его обнаружил голландский астроном Христиан Гюйгенс.

При сопоставимых размерах с Меркурием и Ганимедом, Титан обладает обширной атмосферой, толщиной более 400 км. По современным оценкам атмосфера Титана состоит на 95 % из азота и оказывает давление на поверхность в 1,5 раза больше, чем атмосфера Земли. Наличие метана в атмосфере приводит к процессам фотолиза в верхних слоях и образованию нескольких слоёв углеводородного «смога», из-за чего Титан является единственным спутником в Солнечной системе, поверхность которого невозможно наблюдать в оптическом диапазоне.

Так как Сатурн и его спутники находятся вне зоны обитаемости, то возникновение высокоорганизованной жизни (аналогичной земной) гипотетически невозможно, однако возможность возникновения простейших организмов не исключается учёными. Плотная атмосфера из азота и наличие органических соединений является объектом для исследования экзобиологами, так как похожие условия могли существовать на молодой Земле. Однако слишком низкие температуры предотвращают пребиотическое направление развития, в отличие от Земли. Однако в очень далёком будущем условия на Титане могут значительно измениться. Через 6 млрд лет Солнце значительно увеличится в размерах и станет красным гигантом, температура на поверхности спутника увеличится до −70 °C, достаточно высокой для существования жидкого океана из смеси воды и аммиака. Подобные условия просуществуют несколько сотен миллионов лет, этого вполне достаточно для развития относительно сложных форм жизни.

Элара, 78 км²

Это нерегулярный спутник у данной планеты. Во многих документах его часто подписывают как Юпитер VII. Его обнаружил американо-аргентинский астроном Чарлзом Перрайн. Это событие произошло в феврале 1905 года в Ликской обсерватории. Здание расположено на высоте в 1200 метров на склоне горы Гамильтон в США.

Официальное название, которое актуально до сих пор, спутник получил только спустя 70 лет, в 1975 году. Назвали его в честь древнегреческого персонажа мифов Элары. Это возлюбленная Зевса, которую ему пришлось прятать на земле. Она родила ему огромного сына, но скончалась при родах.

Диаметр данного спутника 78 километров. Поверхность состоит из очень темных оттенков. Полный оборот вокруг планеты спутник делает почти за 260 дней на расстоянии 11 741 000 километров (в среднем).

Измерение скорости света

Эксперимент Рёмера

В XVII веке ученые не имели точного представления о конечности скорости света, поэтому важно было экспериментально узнать, как он распространяется – мгновенно или все-таки нет. Спутники Юпитера смогли помочь решить эту задачу

Если бы световые волны от любых источников распространялись мгновенно, то расположение небесных тел на небе, зафиксированное наблюдателем, полностью бы соответствовало фактическому. Если же это излучение имеет конечную скорость, то реальная картина будет искажена за счет разной удаленности рассматриваемых объектов.

В 1675 году датчанин Оле Ремер, провел расчеты местоположения сателлитов Юпитера для двух случаев: первый – Земля и газовый гигант находятся по одну сторону от Солнца, второй – по разные. Выявив расхождения расчетов и наблюдений, он пришел к правильному выводу, что скорость света имеет конечное значение, но точно вычислить ее не смог по причине отсутствия в тот период времени точных данных по удаленности орбит Земли и Юпитера от Солнца.

Формирование крупнейшего спутника

В процессе
образования газового гиганта, вокруг него было много газопылевой туманности. В
течение десяти тысяч лет формировались луны материнской планеты. Ганимед
разместился на том участке, где была наиболее плотная туманность. На нем были
сосредоточены мощные кометные удары газового гиганта. Ввиду чего, каменистые слои опускались в центр
луны, формируя ядро, а ледяные остатки обосновались выше в мантии.

В процессе
формирования, в центре небесного тела сохранилось много тепла. Оно постепенно
нагревает мантию, которая передает его на поверхность. При распаде
радиоактивных элементов, внутри каменного основания было сформировано
внутреннее ядро из
Fe, FeS и силикатная мантия. Железная сердцевина светила генерирует магнитное
поле. За счет излучения тепла, здесь сформировался океан жидкой воды.

Состав и поверхностные характеристики

Спутник планеты Юпитер Ганимед при средней плотности 1,936 г/см3, 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.

Таинственная активность на Ио озадачила ученых

Как сообщает портал Space Daily, ученые из Калифорнии смогли установить, что огромное количество вулканических извержений на спутнике планеты-гиганта не подчиняется никаким общепризнанным моделям вулканической активности.

Исследователи пришли к такому выводу после наблюдения за активными вулканами Ио, которые теоретически должны симметрично возникать у экватора спутника или же его полюсов. Вместе с тем, взрывоопасный спутник Юпитера удивил ученых множеством коротких извержений, которые возникали на противоположной стороне спутника. Мощные импульсы появлялись внезапно и длились несколько дней, что полностью противоречит физике приливного нагрева. Подобный эффект позволил ученым считать, что помимо мощного гравитационного влияния Юпитера, Ио имеет и собственный источник вулканизма, что делает эту луну самым вулканически активным телом в Солнечной системе.

Кроме того, ученые смогли прийти к весьма необычному выводу: вулканы на Ио могут таинственным образом смещаться и возникать в других местах спутника. Проведенные исследования показывают, что всему виной могут быть подземные магматические океаны этого спутника Юпитера, которые постоянно обновляют поверхность этой ярко-желтой луны.

Пожалуй, было бы весьма интересно увидеть подобное явление своими глазами. Хотя, наверное, это бы стало последним, что можно было бы увидеть за время своей короткой жизни на радиационном Ио.

Структура и состав

Средняя плотность сокращается с дистанцией от планеты. Наименее плотной выступает Каллисто, состоящая из льда и камня. У Ио – камень и железо. Кратерная поверхность характерна для Каллисто, что говорит об отсутствии каменистого или металлического ядра.

Поверхностные характеристики четырех членов на различных уровнях масштабирования

Дистанция от планеты также соотносится со значительными переменами в поверхностной структуре спутников. Ганимед демонстрирует тектоническую активность в прошлом. У Европы присутствует ледяной покров, а Ио – наиболее внутренний спутник с серой и действующими вулканами.

Можно отметить: чем ближе объект к планете, тем раскаленнее поверхность. Полагают, что все луны обладали внутренней структурой, напоминающей современный Каллисто. То есть, у всех спутников кроме Каллисто внутри растаял лед, позволив камням и железу углубиться в интерьер и воду, чтобы укрыть поверхность.

Юпитер – гигантская планета с мощной гравитацией. Поэтому неудивительно, что ему удалось собрать такое богатое семейство с самыми разными лунами. Теперь вы знаете, как выглядят спутники Юпитера. Целых 67! Это отличное поле для космического исследования. Обязательно посетите ссылки с лунами, чтобы узнать расстояние спутников от Юпитера и их характеристики.

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.

Образ и характер Ганимеда

В древнегреческих мифах Ганимед изображается разным по характеру. Иногда он показан уступчивым и скромным юношей. Но встречаются и легенды, где молодой человек может проявить свой характер и даже вступить в спор с богами.

Например, в произведении «Аргонавтика» Аполлона Родосского, которое рассказывает про аргонавтов, есть эпизод ссоры Ганимеда с богом любви Эротом. Оба юноши решили сыграть в азартную игру с использованием костей. Однако Эрос решил применить нечестный приём, чем рассердил Ганимеда. Афродита, мать Эроса, встала на сторону спутника Зевса. В тексте она корит Эрота за то, что тот решил обмануть Ганимеда, ещё совсем новичка в игре.

Похищение Ганимеда. П. П. Рубенс. Музей Прадо. Мадрид, Испания.

Также встречаются упоминание о прекрасной душе Ганимеда, его приятном нраве, который привлекал к нему богов. Греческий писатель Ксенофонт в своих работах указывает, что Зевс полюбил Ганимеда именно за его дух и душу, а также острый ум. Ксенофонт даже приводит соответствующее толкование имени юноши:

• ganu – удовольствие, получающий наслаждение;
• mēd – ум, разум.

Спутник Нептуна, Тритон

Титан

Изображения и данные, полученные с космического аппарата «Вояджер-2» в августе 1989 года, показали, что поверхность крупнейшего спутника Нептуна, Тритона, состоит из камней и азотного льда. Кроме того, данные намекнули на то, что под поверхностью спутника может находиться жидкая вода.

Хотя Тритон обладает атмосферой, она настолько разряжена, что на поверхности спутника от нее нет никакого толка. Находиться здесь без особо защищенного скафандра — смерти подобно. Средняя температура на поверхности Тритона составляет -235 градусов Цельсия, что делает эту луну самым холодным космическим объектом в известной Вселенной.

Тем не менее для ученых Тритон очень интересен. И однажды они хотели бы туда добраться, установить базу и провести все необходимые научные наблюдения и исследования:

Кроме того, ученые подсчитали, что Тритон образовался примерно в то же время и из того же материала, что и Нептун, что весьма странно, учитывая размер спутника. Похоже, он сформировался где-то в другом уголке Солнечной системы, а затем был притянут гравитацией Нептуна. Более того, спутник вращается в противоположную своей планете сторону. Тритон — единственный спутник Солнечной системы, который обладает такой особенностью.

Ганимед — мифология

Ганимед — в греческой мифологии прекрасный юноша, сын троянского царя Троса. Из-за своей необыкновенной красоты был перенесён орлом Зевса на Олимп, где он стал виночерпием на пирах богов, сменив на этом посту Гебу, и любимцем Зевса. Был ли Ганимед любовником Зевса — вопрос дискуссионный, и разные авторы отвечали на него по-разному. Отец Ганимеда Трос получил в утешение золотую лозу работы Гефеста, пару коней и уверения, что сын его станет бессмертным.

Есть мифы, в которых утверждается, что до похищения Зевсом Ганимед был похищен Эос и стал её возлюбленным.

Помещён Зевсом на небо в виде созвездия Водолей.

Реальная картинка!

Анимация извержения в патерах Тваштара, составленная из пяти снимков, сделанных космическим аппаратом «Новые горизонты» в 2007 году. Ио находится довольно близко к Юпитеру (по космическим меркам, конечно) и постоянно испытывает на себе массированное воздействие его гравитации. Именно гравитацией объясняется огромное трение внутри Ио, вызванная приливными силами, а также постоянное деформирование спутника, разогрев его недр и поверхности. На некоторых частях спутника температура достигает 300°C. Наряду с Юпитером, на Ио воздействуют силы притяжения от двух других спутников — Ганимеда и Европы, которая в основном и вызывает дополнительный разогрев Ио.

Спутник Юпитера, Европа

Европа

Есть веские причины считать, что люди не только смогут выжить на Европе, спутнике Юпитера, но и найдут там уже существующую жизнь. Европа покрыта толстой ледяной коркой, однако многие ученые склонны считать, что под ней находится настоящий океан из жидкой воды. Кроме того, наличие твердого внутреннего ядра у Европы добавляет шансов на наличие правильной среды для поддержки жизни, будь то обычных микробов или, возможно, даже более сложных организмов.

Изучать Европу на предмет наличия условий для существования жизни и самой жизни определенно стоит. Как-никак это многократно увеличит шансы возможной колонизации этого мира. NASA хочет проверить, имеет ли вода Европы какую-то связь с ядром планеты и производится ли в результате этой реакции тепло и водород, как у нас на Земле. В свою очередь, исследование различных окислителей, которые могут присутствовать в ледяной корке планеты, укажет на уровень производимого кислорода, а также то, сколько его находится ближе к океанскому дну.

Есть предпосылки считать, что NASA займется плотным изучением Европы и попытками туда полететь где-то к 2025 году. Именно тогда мы и узнаем, верны ли те теории, которые связывают с этим ледяным спутником. Изучение на месте также может показать наличие активных вулканов под ледяной поверхностью, что, в свою очередь, тоже повысит шансы жизни на этом спутнике. Ведь благодаря этим вулканам в океане могут накапливаться важнейшие минералы.

Гималия

Ганимед, Каллисто, Ио и Европа – крупнейшие из спутников Юпитера. Остальные и открыты были позже, и размеры имеют менее впечатляющие. Так диаметр Гималии составляет около 183 километров.

Она названа именем ничем непримечательной нимфы, одной из многочисленных любовниц Зевса. Зато спутник – более чем примечательный. Во-первых, он один из самых крупных нерегулярных спутников, что уже выделяет его из общего списка.

А ещё Гималия – крупнейший спутник так называемой «группы Гималии», в которую входят кроме неё ещё три: Леда, Лиситея и Элара. Они движутся по близким орбитам и, скорее всего, имеют общее происхождение.

Состав и поверхность

Показатель плотности в 1.936 г/см3 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.

Внутреннее строение Ганимеда

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/см3, а у силикатной мантии – 3.4-3.6 г/см3.

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.

Происхождение и эволюция

Относительные массы спутников Юпитера. Те, что меньше Европы, не видны в этом масштабе, а вместе взятые будут видны только при 100-кратном увеличении.

Считается, что обычные спутники Юпитера образовались из околопланетного диска — кольца аккрецирующего газа и твердых обломков, аналогичного протопланетному диску . Они могут быть остатками множества спутников с галилеевыми массами, которые сформировались в начале истории Юпитера.

Моделирование показывает, что, хотя диск имел относительно высокую массу в любой момент времени, через него прошла значительная часть (несколько десятков процентов) массы Юпитера, захваченной из солнечной туманности. Однако для объяснения существующих спутников требуется только 2% массы протодиска Юпитера. Таким образом, в ранней истории Юпитера могло быть несколько поколений спутников с галилеевыми массами. Каждое поколение лун могло закручиваться в Юпитер из-за сопротивления диска, а новые луны затем формировались из новых обломков, захваченных из солнечной туманности. К тому времени, когда сформировалось нынешнее (возможно, пятое) поколение, диск стал тонким, так что он больше не сильно мешал орбитам лун. Нынешние галилеевы спутники все еще подвергались воздействию, падая и частично защищаясь орбитальным резонансом друг с другом, который все еще существует для Ио , Европы и Ганимеда . Большая масса Ганимеда означает, что он мигрировал внутрь быстрее, чем Европа или Ио.

Считается, что внешние спутники неправильной формы образовались из захваченных астероидов , в то время как протолунный диск все еще был достаточно массивным, чтобы поглотить большую часть их импульса и, таким образом, захватить их на орбиту. Считается, что многие из них были разрушены механическими напряжениями во время захвата или впоследствии в результате столкновений с другими небольшими телами, в результате чего образовались луны, которые мы видим сегодня.

Каллисто

Второй по размеру спутник Юпитера несколько уступает Ганимеду по диаметру, но совсем немного. У Каллисто он составляет 4820 километров, что меньше диаметра Ганимеда, но больше чем у нашей Луны. Каллисто – второй из галилеевых спутников, открытых им в далеком 1610 году.

Большая, ледяная и вся в кратерах

Интересно и его название. Каллисто была девушкой из свиты богини-охотницы Артемиды, поклявшейся хранить девственность. Но когда Зевс увидел её, то влюбился и принял облик Артемиды, чтобы переспать с Каллисто. Узнав об этом, ревнивая Гера (интересно, почему же ревнивая?) превратила её в медведицу, Зевс же поместил свою возлюбленную на небо в виде созвездия Большой Медведицы.

Зато теперь спутник Каллисто – один из наиболее интересных. В нем есть подземные озера и моря, насыщенные разнообразными химическими элементами. А удаленность от Юпитера обеспечила ему очень низкий уровень радиацию. Именно поэтому Каллисто рассматривают в числе наиболее вероятных претендентов на создание внеземной исследовательской базы, с которой можно было бы исследовать другие планеты и спутники Солнечной системы.

Ганимед

Спутник получил свое название в честь прекрасного юноши, которого Зевс перенес на Олимп и сделал виночерпием на пирах богов. Ганимед является самым крупным спутником в Солнечной системе. Его диаметр составляет 5268 км. Если бы его орбита проходила не вокруг Юпитера, а вокруг Солнца, он бы считался планетой. Расстояние между Ганимедом и Юпитером составляет около 1070 миллионов км. Это единственный спутник в Солнечной системе, у которого имеется собственная магнитосфера. Около 60% спутника занято странными полосами льда, ставшими следствием активных геологических процессов, протекавших 3,5 миллиарда лет назад, а 40% представляют собой древнюю мощную ледяную кору, покрытую множеством кратеров.