Спутники Юпитера
Юпитер имеет 79 известных спутников, и еще больше, вероятно, еще предстоит открыть. Четыре самые большие спутники - каждый размером с земную Луну или больше. В порядке возрастания расстояния от Юпитера это Ио, Европа, Ганимед и Каллисто. Они были первыми объектами в Солнечной системе, которые были открыты с помощью телескопа Галилеем в 1610 году. Теперь они называются Галилеевыми спутниками в его честь.
Спутник Амальтея был следующим из обнаруженных лун Юпитера. Впервые он был замечен Эдвардом Эмерсоном Барнардом в 1892 году в телескоп. Все остальные спутники Юпитера были обнаружены путем изучения изображений, полученных с помощью земных телескопов или космических аппаратов "Вояджер". Многие из меньших спутников планеты имеют диаметр менее 8 километров и были открыты в 2000 году или позже с помощью мощных телескопов и высокочувствительного электронного оборудования для визуализации.
Восемь внутренних спутников Юпитера - четыре малых спутника Метис, Адрастея, Амальтея и Фива плюс четыре Галилеевых спутника - вращаются вокруг планеты по довольно круговым орбитам. Плоскость их орбиты также почти совпадает с плоскостью, в которой Юпитер обращается вокруг Солнца. По этим двум причинам спутники называются регулярными.
Остальные спутники Юпитера имеют неправильную форму. То есть они имеют очень вытянутую или наклоненную орбиту, или и то и другое вместе. Кроме того, регулярные спутники обращаются вокруг Юпитера в том же направлении, что и вращение планеты, в то время как большинство нерегулярных спутников обращаются в противоположном направлении.
Ученые полагают, что восемь правильных спутников Юпитера, вероятно, сформировались вместе с Юпитером около 4,6 миллиарда лет назад. Как Юпитер образовался из диска газа и пыли, окружающего Солнце, так и его регулярные спутники образовались из такого диска, окружающего планету. Нерегулярные спутники могли быть астероидами, кометами или фрагментами, которые проходили достаточно близко к Юпитеру, и его гравитация захватила их на орбитах.
Два внутренних Галилеевых спутника, Ио и Европа, гораздо плотнее, чем два внешних, Ганимед и Каллисто. Ио и Европа, вероятно, являются скалистыми телами с составом, примерно подобным земному спутнику. Ганимед и Каллисто, вероятно, представляют собой наполовину камень, наполовину водяной лед или какое-то другое вещество низкой плотности. Поверхность трех спутников - Европы, Ганимеда и Каллисто - покрыта льдом.
Спутник Юпитера Ио
Ученые полагают, что Ио имеет расплавленное ядро из железа и сульфида железа, окруженное расплавленным скалистым средним слоем, называемым мантией. Яркая поверхность спутника Ио покрыта вулканами, лавой и отложениями серы в различных формах. Сера придает Ио его яркий желтоватый цвет, наряду с его меньшими участками красного, оранжевого и черного. Считается, что белые участки на его поверхности - это в основном твердый диоксид серы.
Ио постоянно вдавливается и выдавливается сильным гравитационным полем. Притяжение Юпитера и более слабое притяжение других Галилеевых спутников из-за особенностей их орбит. Этот эффект, называемый приливным изгибом, создает внутреннее трение и тепло в Ио. В результате он вулканически гиперактивен.
Данные, собранные космическим аппаратом "Галилео", свидетельствуют о том, что на Ио в любой момент времени могут быть активны около 300 вулканов. Непрерывный поток лавы полностью заменяет поверхность каждые несколько тысяч лет. Вулканические извержения высвобождают облака электрически заряженных частиц, которые сложным образом взаимодействуют с магнитным полем Юпитера.
Ио вращается вокруг Юпитера на среднем расстоянии около 422 000 километров от центра планеты. Он совершает одну орбиту и один оборот за 1,8 земных суток. Его диаметр на экваторе составляет около 3630 километров. Спутник Ио примерно в 3,5 раза плотнее воды.
Спутник Юпитера Европа
Европа особенно интригует, потому что это одно из очень немногих мест в Солнечной системе, кроме Земли, где может быть жидкая вода, необходимая для поддержания жизни. Как и Ио, она, вероятно, имеет богатое железом ядро, окруженное скалистой мантией. Яркая ледяная поверхность Европы, однако, является самой гладкой поверхностью, найденной на любом известном твердом теле в Солнечной системе.
Поверхность Европы
Существует очень мало различий в высоте поверхности. Переплетение бороздок и гребней вытравливает на коре необычные и замысловатые узоры. На Европе практически нет крупных кратеров, что говорит о том, что ее поверхность сформировалась совсем недавно. (В общем, чем больше кратеров имеет твердое тело, тем оно старше). Эта шлифовка всё ещё может происходить. Возможно, это результат того, что вода вытекает из недр и замерзает на земной коре.
Ученые полагают, что Европа может иметь глобальный океан жидкой воды глубиной примерно 100 километров, а её верхняя часть замёрзла на несколько миль. Считается, что вода внутри планеты нагревается приливным нагревом, вызванным гравитационным притяжением Юпитера и других Галилеевых спутников. Снимки, сделанные космическим аппаратом "Галилео", по-видимому, указывают на то, что движение жидкости на поверхности Европы происходило в недавнем прошлом.
Глыбы льда, по-видимому, раскололись и сдвинулись относительно друг друга, прежде чем снова замерзнуть. Кроме того, спутник Европа нарушает магнитное поле Юпитера по схеме, которая, по-видимому, вызвана электропроводящим веществом, таким как соленая вода.
Среднее расстояние Европы от центра Юпитера составляет около 671 000 километров. Она совершает одну орбиту и один оборот за 3,6 земных суток. Самая маленькая из Галилеевых лун, она имеет экваториальный диаметр около 3130 километров. Спутник Европа примерно в три раза плотнее воды.
Спутник Юпитера Ганимед
Ганимед и Каллисто - холодные спутники размером с Меркурий. Ганимед на самом деле немного больше этой планеты, имея экваториальный диаметр около 5270 километров. Вероятно, он имеет богатое железом ядро, скалистую нижнюю мантию и верхнюю мантию и корку водяного льда. Вероятно, под ледяной корой спутника скрывается глубокий океан жидкой воды. Ученые использовали космический телескоп Хаббл чтобы наблюдать, как изменяются полярные сияния Ганимеда при взаимодействии с магнитным полем Юпитера. Эти наблюдения показывают, что Ганимед, вероятно, имеет подземный океан толщиной около 100 километров.
Поверхность Ганимеда
Поверхность Ганимеда имеет два поразительно различных типа рельефа, темный и светлый. Тёмные участки сильно изрыты кратерами и поэтому, вероятно, очень старые. Яркие области моложе и содержат кратеры, которые имеют яркие, излучающие полосы открытого водяного льда. Наборы длинных, узких борозд также отмечают более яркую местность. Эта местность сформировалась в тот момент, когда Ганимед был геологически активен, вероятно, в самом начале своей истории. Внутренняя активность, вероятно, заставила кору треснуть в бороздки.
Ганимед - единственная луна в Солнечной системе, которая создает собственное постоянное сильное магнитное поле. Его магнитное поле примерно такое же, как у Меркурия, оно создает собственную магнитосферу и полярные сияния.
Ганимед вращается вокруг Юпитера со среднего расстояния около 1 070 000 километров от центра планеты. Спутнику требуется около 7,2 земных суток, чтобы завершить как одну орбиту, так и один оборот. Ганимед почти в два раза плотнее воды.
Спутник Юпитера Каллисто
В отличие от трех других Галилеевых спутников, Каллисто, по-видимому, лишь частично разделилась на слои. Это говорит о том, что спутник никогда не испытывал такого сильного приливного нагрева, как на Ио, Европе и Ганимеде. Приливное нагревание частично расплавило внутренности этих спутников, и образовались отчетливые слои. Вместо этого интерьер Каллисто, похоже, состоит в основном из хорошо перемешанных камней и водяного льда.
Поверхность Каллисто
Поверхность Каллисто довольно тёмная и очень сильно изрыта кратерами. Судя по всему, в течение последних нескольких миллиардов лет на его поверхности или в недрах происходила незначительная геологическая активность. Как и Европа, Каллисто нарушает магнитное поле Юпитера таким образом, что предполагает, что спутник содержит проводящее вещество, такое как соленая вода. Возможно, что этот спутник тоже имеет под своей корой жидкую соленую воду.
Самый удаленный из Галилеевых спутников, Каллисто, находится в среднем на расстоянии около 1 883 000 километров от центра Юпитера. Он совершает одну орбиту и один оборот за 16,7 земных суток. Диаметр на экваторе Каллисто составляет около 4800 километров. Спутник Каллисто всего лишь в 1,8 раза плотнее воды.
Полёты на Юпитер и карта Юпитера
Что ещё посмотреть: