Ганимед (спутник)

Ганимед (спутник)
Ганимед
Изображение в натуральном цвете полученное КА Галилео
Изображение противоюпитерианского полушария Ганимеда сделанное КА «Галилео». Светлые поверхности, следы недавних ударных столкновений, изборождённая поверхность и белая северная полярная шапка (в верхнем правом углу изображения), богаты водяным льдом.
Другие названия

Юпитер III
Открытие
Первооткрыватель

Галилео Галилей
Дата открытия

7 января 1610[1][2][3]
Орбитальные характеристики
Перийовий

1 069 200 км[b]
Апойовий

1 071 600 км[a]
Большая полуось (a)

1 070 400 км[4]
Эксцентриситет орбиты (e)

0,0013[4]
Сидерический период обращения

7,15455296 д[4]
Чей спутник

Юпитера
Физические характеристики
Средний радиус

2 634,1 ± 0,3 км (0,413 Земных)[5]
Площадь поверхности (S)

87,0 миллионов км2 (0,171 Земных)[c]
Объём (V)

7,6·1010 км3 (0,0704 Земных)[d]
Масса (m)

1,4819·1023 кг (0,025 Земных)[5]
Средняя плотность (ρ)

1,936 г/см3[5]
Ускорение свободного падения на экваторе (g)

1,428 м/с2 (0,146 g)[e]
Вторая космическая скорость (v2)

2,741 км/с[f]
Период вращения (T)

синхронизирован (повёрнут к Юпитеру одной стороной)
Наклон оси

0–0,33°[6]
Альбедо

0,43 ± 0,02[7]
Видимая звёздная величина

4,61 (в противостоянии)[7]
4,38 (в 1951)[8]
Температура
 
мин. сред. макс.
поверхностная (К)
70[9] 110[9] 152[10]
Атмосфера
Атмосферное давление

следовое
Состав:

Кислород[11]
У этого термина существуют и другие значения, см. Ганимед (значения).

Ганимед (др.-греч. Γανυμήδης) — седьмой спутник Юпитера на внешней орбите[12], один из галилеевых спутников. Является крупнейшим спутником в Солнечной системе, на 8 % превосходит по размерам Меркурий (диаметр Ганимеда равен 5 268 километров), а по массе уступает этой планете почти в два раза — на 45 %[13]. Для сравнения, диаметр Ганимеда на 2 % больше диаметра Титана — второго по величине спутника в Солнечной системе, а также он обладает самой высокой массой среди планетарных спутников — его масса в 2,02 раза превышает массу земной Луны[14]. Совершая облёт орбиты примерно за семь дней, Ганимед участвует в орбитальном резонансе 1:2:4 с другими спутниками Юпитера — Европой и Ио.

Ганимед состоит из примерно равного количества силикатных пород и водяного льда. Это полностью дифференцированное тело с жидким ядром, богатым железом. Подземный океан на Ганимеде предположительно существует между слоями льда под поверхностью, уходящей примерно на 200 километров вглубь[15]. Сама же поверхность Ганимеда представлена двумя типами поверхностных ландшафтов. Тёмные области, занимающие треть поверхности спутника, испещрены ударными кратерами, возраст которых доходит до четырёх миллиардов лет. Светлые области, покрывающие остальную территорию, богаты обширными углублениями и гребнями, возраст которых несколько моложе. Причина разрушенной геологии светлых областей до конца не изучена, но, вероятно, является результатом тектонической активности, вызванной периодическим нагреванием[5].

Ганимед является единственным спутником в Солнечной системе, обладающим собственной магнитосферой, которая, скорее всего, была создана за счет конвекции в жидком, богатом железом, ядре[16]. Небольшая магнитосфера заключена в пределах намного большего магнитного поля Юпитера и связана с ним через «открытые» силовые линии. У спутника также имеется тонкая кислородная атмосфера, в которую включены O, O2 и, возможно, O3 (озон)[11]. Атомарный водород содержится в атмосфере в незначительных количествах. Связь ионосферы спутника с атмосферой в данное время не ясна[17].

Честь открытия Ганимеда принадлежит Галилео Галилею, который первым увидел его 7 января 1610 года[1][2][3]. Наименование вскоре было предложено Симоном Марием в честь мифологического Ганимеда — древнегреческого бога виночерпия, любовника Зевса[18]. Изучение Ганимеда посредством космических аппаратов началось с исследования системы Юпитера «Пионером-10»[19]. По программе «Вояджер» были произведены более усовершенствованные исследования Ганимеда и удалось составить представление о его размере. Подземный океан и магнитное поле были обнаружены космическим аппаратом «Галилео». Новая миссия для исследований ледяных спутников Юпитера — JUICE — была одобрена ЕКА 3 мая 2012 года, запуск планируется на 2022 год, прибытие в систему Юпитера — 2030 год.

Содержание

История открытия и наименования

Сравнение размеров Луны, Ганимеда и Земли

Ганимед был открыт Галилео Галилеем 7 января 1610 года с помощью его первого в истории телескопа. В этот день Галилей наблюдал 3 звезды вокруг Юпитера: Ганимед, Каллисто и звезду, впоследствии оказавшуюся двумя спутниками — Европой и Ио (только на следующую ночь он, увидя перемещение, разделил их). 15 января Галилео пришел к выводу, что наблюдаемые им звёзды на самом деле являются небесными телами, движущимися по орбите вокруг Юпитера[1][2][3]. Галилей назвал четыре открытые им спутника «планетами Медичи» и присвоил им порядковые номера[18].

Французский астроном Никола-Клод Фабри де Пейреск предложил дать спутникам отдельные имена по именам четырёх братьев Медичи, но его предложение не было воспринято[18]. На открытие спутника претендовал также немецкий астроном Симон Марий, который наблюдал Ганимед в 1609 году, и вовремя не опубликовал данные об этом[20][21][22]. Марий попытался дать имена спутникам: «Сатурн Юпитера», «Юпитер Юпитера» (это был Ганимед), «Венера Юпитера» и «Меркурий Юпитера», которые также не завоевали популярность. После предложения Иоганна Кеплера, Марий ещё раз попытался дать имена спутникам[18] и название «Ганимед» было предложено именно им в 1614 году[20][23]:

...Потом был Ганимед, красивый сын троянского царя Троса, кого Юпитер, приняв форму орла, похитил на небеса держа на спине, как сказочно описывают поэты... В третьих, из-за величественности света, Ганимед...

— [24]

Однако, наименование «Ганимед», как и наименования, предложенные Марием для других Галилеевых спутников, практически не использовалось вплоть до середины 20 века, когда оно стало общеупотребительным. В большой части более ранней астрономической литературы Ганимед обозначен римской цифрой (система, введенная Галилео) как Юпитер III или как «третий спутник Юпитера». После открытия спутников Сатурна, система обозначения, основанная на предложениях Кеплера и Мария, стала использоваться для спутников Юпитера[18]. Ганимед — единственный галилеев спутник Юпитера, названный в честь фигуры мужского пола —  также как Ио, Европа и Каллисто он был возлюбленным Зевса.

По данным китайских астрономических записей, в 365 году до н.э., Гань Дэ обнаружил спутник Юпитера невооруженным глазом (вероятно, это был Ганимед)[25][26].

Орбита и вращение

Орбита Ганимеда находится на расстоянии 1 070 400 километров от Юпитера, что характеризует его как третий по удалённости галилеев спутник[12]. Ему требуется семь дней и три часа, чтобы совершить полный оборот вокруг Юпитера. Как и большинство известных спутников, вращение Ганимеда синхронизировано с периодом обращения вокруг Юпитера, и он всегда повернут одной и той же стороной к планете[27]. Его орбита имеет небольшой эксцентриситет и наклон относительно Юпитера, которые квазипериодически изменяются по причине солнечных и планетарных гравитационных волнений, происходящих веками. Диапазоны изменений от 0,0009—0,0022 для эксцентриситета и 0,05—0,32 ° для наклона[28]. Эти орбитальные колебания заставляют наклон оси вращения (угол между вращательными и орбитальными осями) изменяться от 0 до 0,33 °[6].

Резонанс Лапласа (орбитальный резонанс) спутников Ганимед, Европа и Ио

Ганимед находится в орбитальном резонансе с Европой и Ио: на каждый оборот Ганимеда вокруг планеты приходится два оборота Европы и четыре оборота Ио[28][29]. Лучшее выстраивание между Ио и Европой происходит, когда Ио находится в перицентре, а Европа в апоцентре. Такое же выстраивание между Европой и Ганимедом происходит, когда Европа находится в перицентре[28]. Время соединений Ио с Европой и Ганимеда с Европой изменяется со скоростью, делающей невозможным выстраивание всех трёх спутников. Такой сложный резонанс называется резонансом Лапласа[30].

Текущий резонанс Лапласа неспособен вывести эксцентриситет орбиты Ганимеда к более высокому значению[30]. Нынешнее значение составляет около 0,0013, что может быть следствием предыдущей эпохи, когда представлялось возможным увеличение эксцентриситета[29]. Эксцентриситет орбиты Ганимеда вызывает много вопросов: если он не увеличивается в настоящее время, то почему он не распался из-за приливной диссипации в его внутренней структуре[30]. Это может означать то, что последнее увеличение эксцентриситета произошло только несколько сотен миллионов лет назад[30]. Поскольку эксцентриситет орбиты Ганимеда относительно низок (в среднем 0,0015)[29], приливной разогрев данного спутника в настоящий момент незначителен[30]. Однако, у Ганимеда в прошлом, возможно, был один или несколько резонансов Лапласа, которые были способны увеличить эксцентриситет орбиты от 0,01 до 0,02[5][30]. Это, вероятно, вызвало существенный приливной разогрев внутренней структуры Ганимеда, что может быть и стало причиной формирования неровного ландшафта[5][30].

Есть две гипотезы происхождения лапласовского резонанса среди таких спутников, как Ио, Европа и Ганимед: то, что оно было изначально и существовало с самого начала появления Солнечной системы[31] или что оно появилось уже после формирования Солнечной системы. Для последней гипотезы вероятно такое развитие событий: возрастающие приливы на Юпитере заставили расшириться орбиту Ио, пока она не вступила в резонанс 2:1 с Европой; после этого орбита Ио продолжила расширяться, но часть углового момента была передана Европе, так как данный резонанс заставил и её орбиту расширяться; процесс продолжался, пока Европа не вступила в резонанс 2:1 с Ганимедом[30]. В конечном счете, изменения пропорций орбит были синхронизированы между всеми тремя спутниками и заблокированы в резонансе Лапласа[30].

Физические характеристики

Состав

Резкая граница между древним и тёмным ландшафтом региона Николсона и юной, яркой бороздой Арпагии.

Средняя плотность Ганимеда составляет 1,936 г/см3 и, предположительно, состоит из равных частей горных пород и воды, которая в основном имеет форму льда[5]. Массовая доля льда колеблется от 46 до 50 %, что немного ниже аналогичного показателя у Каллисто[32]. Во льдах могут присутствовать также некоторые летучие газы, такие как аммиак[32][33]. Точный состав горных пород на Ганимеде не известен, но он, вероятно, близок к составу обычных хондритов L/LL типа, которые отличаются меньшим количеством железа, меньшим количеством примесей в железе и большим количеством окиси железа, чем H—хондриты. Отношение массы железа к кремнию на Ганимеде составляет 1,05—1,27 (для сравнения, данное соотношение у Солнца составляет 1,8).

Альбедо поверхности Ганимеда составляет около 43 %[34]. Водяной лёд расположен практически на всей поверхности и его массовая доля колеблется в пределах 50—90 %[5], что значительно выше, чем на Ганимеде в целом. Ближняя инфракрасная спектроскопия показала наличие обширных абсорбционных полос водяного льда на длинах волн 1,04, 1,25, 1,5, 2,0 и 3,0 μm[34]. Неровный ландшафт светлее и имеет большее количество льда по сравнению с тёмным ландшафтом[35]. Анализ изображений с высоким разрешением ближнего инфракрасного и ультрафиолетового спектров, полученных космическим аппаратом «Галилео» и посредством наблюдений с Земли, выявил содержание различных других частиц, помимо воды: углекислого газа, диоксида серы и, возможно, циана, серной кислоты и различных органических соединений[5][36]. Предполагается наличие некоторого количества толинов на поверхности по результатам миссии[37]. Результаты «Галилео» также показали наличие сульфата магния (MgSO4) и, возможно, сульфата натрия (Na2SO4) на поверхности Ганимеда[27][38]. Эти соли могли быть созданы в подземном океане[38].

Поверхность Ганимеда асимметрична. Ведущее полушарие (повёрнутое в сторону движения спутника по орбите) светлее, чем ведомое[34]. Одно полушарие по цвету схоже с Европой, но другое более похоже на Каллисто[34]. На ведомом полушарии Ганимеда, кажется, имеется большое количество двуокиси серы[39][40]. При распределении углекислого газа нет такой полусферической асимметрии, хотя она и не наблюдается вблизи полюсов[36][41]. Ударные кратеры на Ганимеде (кроме одного) не показывают обогащения углекислым газом, что также отличает этот спутник от Каллисто. Подземное содержание углекислого газа на Ганимеде было, вероятно, исчерпано ещё в прошлом[41].

Внутренняя структура

Внутреннее строение Ганимеда

Предположительно, во внутреннем строении Ганимеда можно выделить три слоя: расплавленное железное или состоящее из сульфида железа ядро, состоящая из силикатных пород мантия и слой льда[5][42] толщиной 900—950 километров. Эта модель подтверждается малой оценкой момента инерции (0,3105 ± 0,0028), который измерялся во время облета Ганимеда «Галилео»[5][42]. Фактически, у Ганимеда самый низкий момент инерции среди твёрдых тел Солнечной системы. Существование расплавленного богатого железом ядра обеспечивает естественное объяснение собственного магнитного поля Ганимеда, которое было обнаружено «Галилео»[43]. Конвекция в расплавленном железе, которая обладает высокой электропроводностью, является наиболее разумным объяснением происхождения магнитного поля[16].

Точная толщина различных слоёв в недрах Ганимеда зависит от предполагаемого силикатного состава (доли оливина и пироксенов) а также от количества серы в ядре[32][42]. Наиболее вероятное значение колеблется в пределах 700–900 километров для радиуса ядра, и 800–1000 километров для толщины внешней ледовой мантии, включая мантию из силикатов[42][43][44][45]. Плотность ядра - предположительно 5,5–6 г/см3, а силикатной мантии - 3,4–3,6 г/см3[32][42][43][44]. Многие модели для воспроизведения магнитного поля Ганимеда требуют наличия твёрдого ядра, состоящего из чистого железа, внутри жидкого Fe–FeS ядра, что схоже со структурой земного ядра. Такое ядро было бы радиусом около 500 километров[43]. Температура в ядре Ганимеда предположительно составляет 1500–1700 К при давлении до 10 ГПа[42][43].

Поверхность

См. также: Список геологических структур Ганимеда
Мозаика из фотографий ПротивоЮпитерианского полушария Ганимеда. Древняя и тёмная зона - Регион Галилея в верхнем правом углу. В свою очередь он пересекается меньшим регионом Мариуса, точнее его левым ответвлением под названием Борозда Урука. Свежий лёд, рассеявшийся после появления относительно молодого кратера Осирис, виден как яркая лучистая структура внизу изображения.
Фото Ганимеда, отцентрированное на уровне долготы 45°З. Две тёмные области вверху, одна выше - другая ниже - регионы Перина и Николсона; лучистые кратеры - Трос (вверху и правее) и Цисти (ниже и левее).

Поверхность Ганимеда представляет собой смесь из двух типов ландшафта: очень древних сильно кратерированных тёмных регионов и несколько более молодых (но всё таки древних), светлых регионов. В обоих случаях — поверхность Ганимеда усыпана самыми разными бороздами, канавками и гребнями. Тёмные участки поверхности составляют примерно 1/3 всей площади поверхности[46] и в основном состоят из глины и органических веществ, что может указывать на состав планетезималей, которые в конечном счёте путём аккреции сформировались в Юпитерианские спутники[47].

Нагревающий механизм, требующийся для формирования бороздчатой поверхности Ганимеда, пока ещё нерешённая проблема планетологии. По современным представлениям, бороздчатая поверхность — следствие тектоники[5]. Криовулканизм играет, как считается, второстепенную роль, если играет вообще[5]. Силы, которые нужны чтобы вызывать ощутимые колебания в литосфере Ганимеда, в свою очередь необходимые для тектонических подвижек, могут быть связаны с приливным разогревом в прошлом, причиной которого возможно служили нестабильные зоны орбитальных резонансов, через которые проходил спутник[5][48]. Приливная деформация льдов могла разогреть недра Ганимеда и вызвать колебания литосферы, что привело к появлению выступов, разломов, трещин, борозд, каналов и складок поверхности. В процессе была стёрта старая, более тёмная поверхность на 70% площади спутника[5][49]. Формирование бороздчатой поверхности также может быть связано с ранним формированием ядра спутника и последующим приливным разогревом недр Ганимеда, что, в свою очередь, вызвало расширение Ганимеда на 1–6% благодаря фазовым переходам во льду и тепловому расширению[5]. За время последующей эволюции, глубинные «плюмажи» из разогретой воды, возможно, поднимались от ядра к поверхности, вызывая, в свою очередь, тектонические деформации литосферы[50]. Радиоактивный разогрев внутри спутника может служить наиболее вероятным текущим источником тепла, например, для подповерхностного водного океана. Экспериментальные модели предполагают, что если бы орбитальный эксцентриситет Ганимеда был выше, чем в текущий момент (а это, возможно, было в прошлом), приливный разогрев мог выступать более существенным источником разогрева, чем радиоактивный разогрев[51].

Кратеры: Гула и Ахелой (ниже), среди борозд Ганимеда, сочетающие в себе элементы кратеров класса «крепостной вал» и «пьедестал»

Кратерирование хорошо и чётко различимо на всех типах поверхности Ганимеда, но особой интенсивности оно достигает на тёмных участках поверхности: она обильно покрыта ударными кратерами и, судя по всему, развивалась в наибольшей степени именно благодаря ударным столкновениям[5]. Более яркая бороздчатая поверхность служит пристанищем для куда меньшего числа кратеров, и ударные кратеры не сыграли в её эволюции значимой роли[5]. Плотность кратерирования указывает на возраст в 4 миллиарда лет для тёмных участков ландшафта, приблизительно, как и высокогорье Луны, и несколько меньший возраст для бороздчатой поверхности (но насколько моложе неизвестно)[52]. Особой интенсивности кратерирование поверхности Ганимеда достигло в районе 3,5 — 4 миллиардов лет назад, что, примерно, произошло в то же время с Луной[52]. Если данные точны, то большинство ударных кратеров осталось с той эпохи, и после этого они прибавлялись в числе незначительно[14]. Кратеры накладываются на борозды и местами их перекрывают, что указывает на очень большую древность некоторых борозд. Местами попадаются относительно молодые кратеры с радиально расходящимися от них линиями[14][53]. Кратеры Ганимеда более плоские, чем кратеры на Меркурии или Луне. Вероятно, причиной этого служит подвижность ледяной коры Ганимеда, которая может (или могла) двигаться и таким образом размягчать рельеф. Древние кратеры, которые почти были стёрты с поверхности в ходе её эволюции (своего рода «фантомы» кратеров) известны как палимпсесты[14].

Одной из примечательных геоструктур Ганимеда является тёмный участок поверхности под названием Регион Галилео, на котором можно различить сеть из концентрических борозд или канавок. Вероятно, своим появлением этот регион обязан периоду бурной геологической активности спутника[54].

На Ганимеде есть полярные шапки, предположительно состоящие из водяного инея. Иней простирается до 40° широты[27]. Впервые полярные шапки наблюдались при пролёте КА «Вояджер». Предположительно, полярные шапки Ганимеда сформировались из—за миграции воды к более высоким широтам и бомбардировки льда плазмой. Данные полученные КА «Галилео» позволяют судить, что по крайней мере последнее корректно[55]. Наличие у Ганимеда собственной магнитосферы приводит к более интенсивной бомбардировке заряженными частицами поверхности в слабо защищённых полярных регионах, приводя к перераспределению молекул воды с водяным инеем, переходящим на локально более прохладные участки в пределах полярного ландшафта[55].

Атмосфера и Ионосфера

В 1972 году группа из индийских, британских и американских астрономов, работая в Индонезийской обсерватории имени Боссы, утверждала, что обнаружила тонкую атмосферу у спутника во время наблюдения за покрытием спутником звезды, когда он и Юпитер скрыли собой звезду на время прохождения[56]. Они предположили, что приповерхностное давление у спутника должно быть на уровне 0,1 Па[56]. Однако, в 1979 году КА «Вояджер-1» наблюдал покрытие спутником звезды (κ Центавра) во время его пролёта в районе Юпитера с противоречащими результатами[57]. Измерения затемнения спутника звездой проводились в дальнем ультрафиолетовом спектре на длинах волн короче 200 нм, и они были куда более чувствительны к наличию газов, чем измерения 1972 года в видимом излучении. Никакого наличия атмосферы датчики «Вояджера» не выявили. Верхний предел плотности поверхностных частиц оказался на уровне 1,5·109 см−3, что соответствует приповерхностному давлению менее чем 2,5 мкПА[57]. А это почти на 5 порядков меньше, чем при измерениях 1972 года[57].

Несмотря на данные полученные «Вояджером», доказательства существования незначительной кислородной атмосферы (экзосферы) у Ганимеда, очень похожей на обнаруженную у Европы, были найдены при помощи телескопа Хаббла (HST) в 1995 году[11][58]. При помощи HST удалось различить слабое свечение атомарного кислорода в дальнем ультрафиолетовом спектре на длине волн 130,4 нм и 135,6 нм. Такое атмосферное свечение возникает когда молекулярный кислород диссоциируется столкновениями с электронами[11], что служит достаточно убедительным основанием для подтверждения существования нейтральной атмосферы из молекул O2. Плотность поверхностных частиц вероятно находится в диапазоне 1,2·108–7·108 см−3, что соответствует приповерхностному давлению в 0,.2–1,2 мкПА[11][i]. Такие значения соответствуют верхнему пределу, установленному «Вояджером» при пролёте в 1981 году. Кислород не является доказательством наличия на спутнике жизни. Считается, что он возникает когда водяной лёд на поверхности Ганимеда разделяется на водород и кислород радиацией, водород более быстро теряется из за низкой атомной массы[58]. Свечение атмосферы на Ганимеде не носит гомогенного характера, как над Европой. HST наблюдал два ярких пятна, расположенных в северном и южном полушарии, около ± 50° широт, которые точно повторяют границы между закрытыми и открытыми линиями магнитосферы Ганимеда (см. ниже)[59]. Яркие пятна, возможно, представляют собой полярные сияния, вызванные плазменным осаждением вдоль открытых линий магнитного поля спутника[60].

Ложноцветная температурная карта Ганимеда

Существование нейтральной атмосферы подразумевает собой и существование у спутника ионосферы, потому что молекулы кислорода ионизируется столкновениями с быстрыми электронами прибывающими из магнитосферы[61] и вместе с солнечной ЕУВ радиацией[17]. Однако, природа ионосферы Ганимеда такая же спорная, как и природа атмосферы. Множество замеров «Галилео» зафиксировали повышенную плотность электронов вблизи от спутника, что предполагает собой наличие ионосферы, тогда как другие попытки зафиксировать её потерпели неудачу[17]. Плотность электронов вблизи от поверхности по различным оценкам колеблется в диапазоне от 400 до 2 500 см−3[17]. На 2011 год параметры возможной ионосферы Ганимеда не установлены.

Дополнительное доказательство существования на Ганимеде кислородной атмосферы следует из зафиксированных при спектрографии газов, расположенных внутри льдов на поверхности Ганимеда. Об обнаружении полос поглощения озона (O3) было анонсировано в 1996 году[62]. В 1997 году спектральный анализ выявил димерные (или двухатомные) линии поглощения молекулярного кислорода. Такие линии поглощения могут возникать только если кислород находится в плотной фазе. Наиболее вероятно, что молекулярный кислород находится во льде. Глубина лимерных полос поглощения зависит от широты и долготы, а не от поверхностного альбедо—они имеют склонность к уменьшению с увеличением широты на Ганимеде, в то время как O3 демонстрирует противоположную тенденцию[63]. Лабораторные эксперименты позволили установить, что O2 не кластеризировался бы и не пузырился во льдах Ганимеда, а просто рассеялся бы при относительно тёплой поверхностной температуре в 100 K[64].

Поиски в атмосфере Ганимеда следов натрия сразу после открытия его в атмосфере Европы ничего не дали в 1997 году. Натрий в районе Ганимеда должен присутствовать в количествах по крайней мере в 13 раз меньших, чем вокруг Европы, вероятно, из за его небольших количеств на поверхности или потому что магнитосфера отражает заряженные частицы[65]. Помимо прочего, в атмосфере Ганимеда замечен атомарный водород. Атомы водорода наблюдались на расстоянии до 3 000 км над поверхностью спутника. Их приповерхностная плотность, как полагают, равна 1,5·104 см−3[66].

Магнитосфера

Изображение ведомого полушария Ганимеда в расширенных цветах, сделанное с космического аппарата «Галилео»[67]. В правом нижнем углу расположены яркие лучи кратера Tashmetum, а в верхнем правом углу находится большое поле выбросов из Hershef. Часть тёмной области Nicholson Regio находится внизу слева, гранича верху справа от себя с бороздами Harpagia Sulcus.

Космический аппарат «Галилео» с 1995 по 2000 годы сделал шесть близких пролётов возле Ганимеда (G1, G2, G7, G8, G28 и G29)[16] и обнаружил, что у Ганимеда имеется довольно мощное магнитное поле и даже есть своя магнитосфера, не зависящая от магнитного поля Юпитера[68][69]. Величина магнитного момента составляет 1,3×1013 T·m3[16], что больше магнитного момента Меркурия в три раза. Ось магнитного диполя наклонена на 176 ° по отношению к оси вращения Ганимеда, что означает её направленность ​​против магнитного момента Юпитера[16]. Северный полюс Ганимеда находится ниже плоскости орбиты. У дипольного магнитного поля, созданного постоянным магнитным моментом, имеется индукция, равная на экваторе спутника 719 ± 2 нТл[16], которая должна быть сопоставлена с индукцией магнитного поля Юпитера, находящейся на расстоянии от Ганимеда и равной 120 нТл[69]. Экваториальная область Ганимеда расположена напротив Юпитера, что означает возможность взаимодействия магнитных полей. Индукция внутреннего магнитного поля на полюсах в два раза превосходит индукцию на экваторе и равна 1440 нТл[16].

Постоянный магнитный момент отделяет часть пространства вокруг Ганимеда, создавая очень малую магнитосферу, погруженную в магнитосферу Юпитера; это единственный спутник в Солнечной системе, у которого есть собственная магнитосфера[69]. Магнитосфера Ганимеда простирается приблизительно на 2 радиуса спутника, в связи с чем, в Юпитерианской магнитосфере образуется каверна диаметром примерно равным 4-м радиусам Ганимеда)[68] (Радиус Ганимеда составляет 2 634,1 км)[70]. У магнитосферы Ганимеда имеется область замкнутых силовых линий, расположенная ниже 30 ° широты, где заряженные частицы (электроны и ионы) оказались в ловушке, создав своего рода радиационный пояс[70]. Основным видом ионов в магнитосфере является кислород O+[17], который хорошо вписывается в разряженную кислородную атмосферу спутника. В шапках полярных областей на широтах выше 30 ° имеются открытые силовые линии магнитного поля, соединяющие Ганимед с ионосферой Юпитера[70]. В этих областях были обнаружены активные (десятки и сотни килоэлектронвольт) электроны и ионы[61], которые и могут вызвать полярные сияния, наблюдаемые вокруг полюсов Ганимеда[59]. Кроме того, тяжелые ионы непрерывно осаждаются на полярной поверхности луны, распыляя и затемняя лёд[61].

Магнитное поле Ганимеда в поле Юпитера. Замкнутые магнитные линии отмечены зелёным цветом.

Взаимодействие между магнитосферой Ганимеда и юпитерианской плазмой напоминает во многих отношениях взаимодействие между солнечным ветром и земной магнитосферой[70][71]. Плазма вращается совместно с Юпитером и сталкивается с запаздывающей стороной магнитосферы Ганимеда, равно как Солнечный ветер с земной магнитосферой. Основное отличие — скорость плазменного потока — сверхзвуковая в случае Земли и дозвуковая в случае Ганимеда. Именно потому у магнитного поля Ганимеда нет ударной волны с запаздывающей стороны[71].

В дополнение к магнитному моменту, у Ганимеда есть индуктивное дипольное магнитное поле[16]. Его существование связано с колебаниями магнитного поля Юпитера вблизи от спутника. Индуктивный дипольный момент направлен радиально к или от Юпитера, следуя направлению различных частей планетарного магнитного поля. Индуктивный магнитный момент — это магнитный момент на порядок слабее постоянного. Напряжённость индуктивного пола на магнитном экваторе порядка 60 нТ — почти половина Юпитерианской[16]. Индуктивное магнитное поле Ганимеда напоминает аналогичные поля Каллисто и Европы, и, вероятно, у спутника также есть подповерхностный водный океан с высокой электропроводностью[16].

Поскольку Ганимед полностью дифференцирован и обладает металлическим ядром[5][43], его постоянное магнитное поле вероятно генерируется тем же способом, что и Земное: как результат перемещений электропроводящей материи в недрах[16][43]. Магнитное поле, обнаруженное вокруг Ганимеда, вероятно, вызывается композиционной конвекцией в ядре[43], если магнитное поле вызывает динамо или магнитогидродинамическую конвекцию[16][72].

Несмотря на наличие железного ядра, магнитосфера Ганимеда остаётся загадкой, особо с учётом того, что такие ядра относительно быстро остывают[5]. Из некоторых исследований следует, что с учётом столь небольшого размера, ядро уже должно было остыть до той точки, когда жидкостные перемещения и магнитное поле не могут поддерживаться. Одно из объяснений состоит в том, что орбитальные резонансы колеблют поверхность и недра спутника, позволяя магнитному полю сохраняться: благодаря эксцентриситету, взволнованная, разросшаяся и приливно разогретая множеством резонансов мантия, защитила ядро от охлаждения[49]. Ещё одно из объяснений — остаточная намагниченность силикатных горных пород в мантии, что было бы возможно будь у спутника в прошлом динамо-генерируемое поле[5].

Изучение

Изображение Ганимеда, сделанное «Пионером-10» в 1973 году

Юпитер (как и все прочие газовые планеты) целенаправленно изучался исключительно межпланетными станциями НАСА. Несколько космических аппаратов исследовали Ганимед более близко, включая четыре пролёта в 1970-ых и многократные пролёты с 1990-ых до 2000-ых.

Первые фотографии Ганимеда из космоса были сделаны станциями «Пионер-10», пролетевшей мимо Юпитера в декабре 1973 года, и «Пионер-11», пролетевшим в 1974 году[19]. Благодаря данным пролётам были получены более конкретные сведения о физических характеристиках спутника (к примеру, «Пионер-10» уточнил размеры и плотность спутника) и более детальные данные о 400 километрах его поверхности[73][74]. Наибольшее сближение Пионера-10 составило 446 250 километров[75].

Космический аппарат «Вояджер»

В марте 1979 года мимо Ганимеда прошёл «Вояджер-1» на расстоянии 112 тыс. км., а в июле — «Вояджер-2» на расстоянии 50 тыс. км. Космические аппараты передали качественные снимки поверхности спутника и провели ряд измерений. Они произвели более точные подсчеты размеров спутника, что дало учёным отодвинуть спутник Сатурна Титан на второе место по величине (до подсчетов «Вояджеров» Титан считался самым большим спутником в Солнечной системе)[76]. Нынешние гипотезы о геологии спутника появились благодаря данным «Вояджеров»[77].

С декабря 1995 по сентябрь 2003 года систему Юпитера изучал «Галилео». За это время аппарат шесть раз сближался со спутником[27]. Наименования пролётов: G1, G2, G7, G8, G28 и G29[16]. Во время самого близкого полета (G2) «Галилео» прошел в 264 километрах от поверхности Ганимеда[16] и передал о нём массу ценных сведений, включая подробные фотографии поверхности. Во время пролёта G1 в 1996 году «Галилео» обнаружил у Ганимеда собственную магнитосферу[78], а в 2001 году - подземный океан[16][27]. Благодаря данным «Галилео» удалось с достаточной степенью точности построить модель внутреннего строения спутника. Также «Галилео» передал большое число спектральных изображений и обнаружили несколько составов на поверхности Ганимеда, не содержащих льда[36].

Аппарат «Новые горизонты» на пути к Плутону прислал в 2007 году фотографии Ганимеда в видимом и инфракрасном диапазонах, а также предоставил топографические сведения и композиционную карту[79][80].

Предложенная для запуска в 2020 году «Europa Jupiter System Mission» (EJSM) является совместной NASA/ESA/Роскосмос космической программой по изучению спутников Юпитера. В феврале 2009 года было объявлено, что ESA и НАСА уделили этой миссии первостепенное значение перед миссией «Titan Saturn System Mission»[81]. Вклад ESA в эту миссию всё ещё сталкивается с конкуренцией финансирования со стороны других его космических проектов[82]. Число аппаратов, которые будут запущены, варьируется от двух до четырёх: «Jupiter Europa Orbiter» (NASA), «Jupiter Ganymede Orbiter» (ESA), «Jupiter Magnetospheric Orbiter» (JAXA) и «Jupiter Europa Lander» (Роскосмос).

Одной из отменённых миссий по изучению Ганимеда является миссия «Jupiter Icy Moons Orbiter». Для полёта космического корабля использовалось бы деление ядра, что было бы удобным для более подробного изучения Ганимеда[83]. Однако, из-за сокращения бюджета миссия была отменена в 2005 году. Так же миссия носила название «The Grandeur of Ganymede» — Великолепие Ганимеда[47].

2 мая 2012 года Европейское Космическое Агентство (ЕКА) объявило о старте миссии Jupiter Icy Moons Explorer (JUICE) в 2022 году с прибытием в систему Юпитера в 2030 году. Одной из главных целей миссии будет исследование Ганимеда, которое начнется в 2033 году[84]. Россия, посредством привлечения ЕКА, также намерена отправить на Ганимед посадочный аппарат для того, чтобы найти на нём признаки жизни и для проведения комплексных исследований системы Юпитера в качестве характерного представителя газовых гигантов[85].

Происхождение и эволюция

Ганимед, вероятно, сформировался из аккреционного диска или туманности; диск газа и пыли вокруг Юпитера существовал некоторое время после его формирования[86]. Формирование Ганимеда, вероятно, заняло приблизительно 10 000 лет[87] (для сравнения, приблизительная оценка формирования Каллисто достигает 100 000 лет). В туманности Юпитера при формировании галилеевых спутников, вероятно, было относительно мало газа, что объяснило бы огромное количество времени, требуемого для формирования Каллисто[86]. В отличие от Каллисто, Ганимед был сформирован ближе к Юпитеру, где туманность была более плотной, что и объясняет более короткое время для формирования[87]. Относительно быстрое формирование Ганимеда не спасло его от высокой температуры аккреции, которая, возможно, привела к таянию и видоизменению льда, отделению горных пород от льда. Горные породы обосновались в центре спутника, формируя ядро. В этом отношении Ганимед отличается от спутника Каллисто, лёд которого во время более медленного формирования, очевидно, был не в состоянии таять и видоизменяться в связи с потерей высокой температуры аккреции[88]. Эта гипотеза объясняет, почему два спутника Юпитера выглядят столь разнородными, несмотря на схожесть массы и состава[45][88]. Альтернативные теории объясняют высокий внутренний нагрев Ганимеда на основе приливного горба[89] или более интенсивного внешнего воздействия во время поздней тяжелой бомбардировки[90][91][92].

Ядро Ганимеда после формирования в значительной степени сохранило высокую температуру, накопленную во время аккреции и дифференцирования, которая слегка нагревая ледяную мантию выполняет роль своеобразной тепловой батареи[88]. Мантия, в свою очередь, переносит данное тепло на поверхность в результате конвекции[45]. Вскоре распад радиоактивных элементов в горных породах продолжил разогревать ядро, вызывая обширные изменения: были сформированы внутреннее ядро, состоящее из железа-сульфида железа, и силикатная мантия[43][88]. После этого, структура Ганимеда полностью сформировалась. Для сравнения, радиоактивное нагревание не сформировавшейся структуры Каллисто вызвало конвекцию в её внутренней ледяной структуре, посредством чего нагревание было эффективно охлаждено, что предотвратило крупномасштабное таяние льда и быстрое дифференцирование[93]. Процесс конвекции на Каллисто вызвал только частичное отделение горных пород от льда[93]. В настоящее время, Ганимед продолжает медленно охлаждаться[43]. Высокая температура, излучаемая ядром и силикатной мантией спутника, позволяет существовать подземному океану[33], в то время как медленное охлаждение жидкого Fe–FeS ядра является причиной конвекции и поддерживает генерацию магнитного поля[43]. Текущий тепловой поток Ганимеда, вероятно, выше теплового потока Каллисто[88].

Система координат

Кратер Анат является точкой отсчета для измерения долготы Ганимеда. По определению, Анат находится на долготе 128 градусов[94].

Интересные факты

В фантастической литературе

  • На Ганимеде происходит действие романа Роберта Хайнлайна «Небесный фермер» (1950). Земляне в условиях перенаселения сочли рентабельным изменить скорость вращения Ганимеда, и растопив льды, покрывающие планету, создали кислородную атмосферу низкого давления и так называемую «тепловую ловушку», позволяющую обеспечить на планете земные климатические условия и жизнь под открытым небом.
  • Ганимед наряду с Землей одно из основных мест действия романа Роберта Сильверберга «Пришельцы с Земли» (1958). На Ганимеде обнаружены разумные миролюбивые аборигены (ганниты). Частная корпорация для захвата залежей радиоактивных руд силами специалиста по формированию общественного мнения пытается осуществить инсценировку нападения ганнитов на земную колонию и уничтожения ее для оправдания введения войск на эту планету с последующей очисткой планеты от ее коренных обитателей.
  • В романе Филипа Дика «Захват Ганимеда» одна из сюжетных линий развивается на указанном спутнике Юпитера, который Земляне превратили в своеобразный изолятор для психически больных людей.

В кинематографе

Примечания

  1. ↑ 1 2 3 Galilei, Galileo; translated by Edward Carlos and edited by Peter Barker Sidereus Nuncius (PDF). University of Oklahoma History of Science (March 1610). Проверено 13 января 2010.
  2. ↑ 1 2 3 Wright, Ernie Galileo's First Observations of Jupiter (PDF). University of Oklahoma History of Science. Архивировано из первоисточника 4 февраля 2012. Проверено 13 января 2010.
  3. ↑ 1 2 3 NASA: Ganymede. Solarsystem.nasa.gov (29 сентября 2009). Архивировано из первоисточника 4 февраля 2012. Проверено 8 марта 2010.
  4. ↑ 1 2 3 Planetary Satellite Mean Orbital Parameters. Jet Propulsion Laboratory, California Institute of Technology. Архивировано из первоисточника 22 августа 2011.
  5. ↑ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 Showman, Adam P.; Malhotra, Renu (1999). «The Galilean Satellites» (PDF). Science 286 (5437): 77–84. DOI:10.1126/science.286.5437.77. PMID 10506564.
  6. ↑ 1 2 Bills, Bruce G. (2005). «Free and forced obliquities of the Galilean satellites of Jupiter». Icarus 175 (1): 233–247. DOI:10.1016/j.icarus.2004.10.028. Bibcode: 2005Icar..175..233B.
  7. ↑ 1 2 Yeomans, Donald K. Planetary Satellite Physical Parameters. JPL Solar System Dynamics (13 июля 2006). Архивировано из первоисточника 18 января 2010. Проверено 5 ноября 2007.
  8. ↑ Yeomans and Chamberlin Horizon Online Ephemeris System for Ganymede (Major Body 503). California Institute of Technology, Jet Propulsion Laboratory. Архивировано из первоисточника 4 февраля 2012. Проверено 14 апреля 2010. (4.38 on 1951-Oct-03)
  9. ↑ 1 2 Delitsky, Mona L.; Lane, Arthur L. (1998). «Ice chemistry of Galilean satellites» (PDF). J.of Geophys. Res. 103 (E13): 31,391–31,403. DOI:10.1029/1998JE900020. Bibcode: 1998JGR...10331391D.
  10. ↑ Orton, G.S.; Spencer, G.R.; Travis, L.D. et al. (1996). «Galileo Photopolarimeter-radiometer observations of Jupiter and the Galilean Satellites». Science 274 (5286): 389–391. DOI:10.1126/science.274.5286.389. Bibcode: 1996Sci...274..389O.
  11. ↑ 1 2 3 4 5 Hall, D.T.; Feldman, P.D.; McGrath, M.A. et al. (1998). «The Far-Ultraviolet Oxygen Airglow of Europa and Ganymede». The Astrophysical Journal 499 (1): 475–481. DOI:10.1086/305604. Bibcode: 1998ApJ...499..475H.
  12. ↑ 1 2 Jupiter's Moons. The Planetary Society. Архивировано из первоисточника 4 февраля 2012. Проверено 7 декабря 2007.
  13. ↑ Ganymede Fact Sheet. www2.jpl.nasa.gov. Архивировано из первоисточника 4 февраля 2012. Проверено 14 января 2010.
  14. ↑ 1 2 3 4 Ganymede. nineplanets.org (October 31, 1997). Архивировано из первоисточника 4 февраля 2012. Проверено 27 февраля 2008.
  15. ↑ Solar System's largest moon likely has a hidden ocean. Jet Propulsion Laboratory. NASA (16 декабря 2000). Архивировано из первоисточника 4 февраля 2012. Проверено 11 января 2008.
  16. ↑ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 Kivelson, M.G.; Khurana, K.K.; Coroniti, F.V. et al. (2002). «The Permanent and Inductive Magnetic Moments of Ganymede» (PDF). Icarus 157 (2): 507–522. DOI:10.1006/icar.2002.6834. Bibcode: 2002Icar..157..507K.
  17. ↑ 1 2 3 4 5 Eviatar, Aharon; Vasyliunas, Vytenis M.; Gurnett, Donald A. et al. (2001). «The ionosphere of Ganymede» (ps). Planet. Space Sci. 49 (3-4): 327–336. DOI:10.1016/S0032-0633(00)00154-9. Bibcode: 2001P&SS...49..327E.
  18. ↑ 1 2 3 4 5 Satellites of Jupiter. The Galileo Project. Архивировано из первоисточника 25 августа 2011. Проверено 24 ноября 2007.
  19. ↑ 1 2 Pioneer 11. Solar System Exploration. Архивировано из первоисточника 4 февраля 2012. Проверено 6 января 2008.
  20. ↑ 1 2 Ганимед – Самый большой спутник. Космос и Вселенная. Архивировано из первоисточника 25 августа 2011. Проверено 9 января 2010.
  21. ↑ Работа Мариуса «Mundus Iovialis anno MDCIX Detectus Ope Perspicilli Belgici» описывает наблюдения, проведённые в 1609 году, а опубликована лишь в 1614 году.
  22. ↑ Discovery. Cascadia Community College. Архивировано из первоисточника 20 сентября 2006. Проверено 24 ноября 2007.
  23. ↑ Satellites of Jupiter  (англ.). Galileo Project. Архивировано из первоисточника 25 августа 2011. Проверено 9 января 2010.
  24. ↑ The Discovery of the Galilean Satellites. Views of the Solar System. Space Research Institute, Russian Academy of Sciences. Архивировано из первоисточника 18 ноября 2007. Проверено 24 ноября 2007.
  25. ↑ http://adsabs.harvard.edu/full/1981BAAS...13..793C Astronomical content of American Plains Indian winter counts
  26. ↑ http://adsabs.harvard.edu/full/1981BAAS...13..793B Ancient Astronomy in Modern China
  27. ↑ 1 2 3 4 5 Miller Ron The Grand Tour: A Traveler's Guide to the Solar System. — 3rd. — Thailand: Workman Publishing, 2005. — P. 108–114. — ISBN 0-7611-3547-2
  28. ↑ 1 2 3 Musotto, Susanna; Varadi, Ferenc; Moore, William; Schubert, Gerald (2002). «Numerical Simulations of the Orbits of the Galilean Satellites». Icarus 159 (2): 500–504. DOI:10.1006/icar.2002.6939. Bibcode: 2002Icar..159..500M.
  29. ↑ 1 2 3 High Tide on Europa. SPACE.com.(недоступная ссылка — история) Проверено 7 декабря 2007.
  30. ↑ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Showman, Adam P.; Malhotra, Renu (1997). «Tidal Evolution into the Laplace Resonance and the Resurfacing of Ganymede» (PDF). Icarus 127 (1): 93–111. DOI:10.1006/icar.1996.5669. Bibcode: 1997Icar..127...93S.
  31. ↑ Peale, S.J.; Lee, Man Hoi (2002). «A Primordial Origin of the Laplace Relation Among the Galilean Satellites». Science 298 (5593): 593–597. DOI:10.1126/science.1076557. PMID 12386333. Bibcode: 2002Sci...298..593P.
  32. ↑ 1 2 3 4 Kuskov, O.L.; Kronrod, V.A. (2005). «Internal structure of Europa and Callisto». Icarus 177 (2): 550–369. DOI:10.1016/j.icarus.2005.04.014. Bibcode: 2005Icar..177..550K.
  33. ↑ 1 2 Spohn, T.; Schubert, G. (2003). «Oceans in the icy Galilean satellites of Jupiter?» (PDF). Icarus 161 (2): 456–467. DOI:10.1016/S0019-1035(02)00048-9. Bibcode: 2003Icar..161..456S.
  34. ↑ 1 2 3 4 Calvin, Wendy M.; Clark, Roger N.;Brown, Robert H.; and Spencer John R. (1995). «Spectra of the ice Galilean satellites from 0.2 to 5 µm: A compilation, new observations, and a recent summary». J.of Geophys. Res. 100 (E9): 19,041–19,048. DOI:10.1029/94JE03349. Bibcode: 1995JGR...10019041C.
  35. ↑ Ganymede: the Giant Moon. Wayne RESA. Архивировано из первоисточника 2 декабря 2007. Проверено 31 декабря 2007.
  36. ↑ 1 2 3 McCord, T.B.; Hansen, G.V.; Clark, R.N. et al. (1998). «Non-water-ice constituents in the surface material of the icy Galilelean satellites from Galileo near-infrared mapping spectrometer investigation». J. Of Geophys. Res. 103 (E4): 8,603–8,626. DOI:10.1029/98JE00788. Bibcode: 1998JGR...103.8603M.
  37. ↑ T. B. McCord et al. Organics and Other Molecules in the Surfaces of Callisto and Ganymede (англ.) // Science : рец. науч. журнал. — 1997. — Т. 278. — № 5336. — С. 271—275. — ISSN 0036-8075. — DOI:10.1126/science.278.5336.271. — (PDF).
  38. ↑ 1 2 McCord, Thomas B.; Hansen, Gary B.; Hibbitts, Charles A. (2001). «Hydrated Salt Minerals on Ganymede's Surface: Evidence of an Ocean Below». Science 292 (5521): 1523–1525. DOI:10.1126/science.1059916. PMID 11375486. Bibcode: 2001Sci...292.1523M.
  39. ↑ Domingue, Deborah; Lane, Arthur; Moth, Pimol (1996). «Evidence from IUE for Spatial and Temporal Variations in the Surface Composition of the Icy Galilean Satellites». Bulletin of the American Astronomical Society 28. Bibcode: 1996DPS....28.0404D.
  40. ↑ Domingue, Deborah L.; Lane, Arthur L.; Beyer, Ross A. (1998). «IEU's detection of tenuous SO2 frost on Ganymede and its rapid time variability». Geophys. Res. Lett. 25 (16): 3,117–3,120. DOI:10.1029/98GL02386. Bibcode: 1998GeoRL..25.3117D.
  41. ↑ 1 2 Hibbitts, C.A.; Pappalardo, R.; Hansen, G.V.; McCord, T.B. (2003). «Carbon dioxide on Ganymede». J.of Geophys. Res. 108 (E5): 5,036. DOI:10.1029/2002JE001956. Bibcode: 2003JGRE..108.5036H.
  42. ↑ 1 2 3 4 5 6 Sohl, F.; Spohn, T; Breuer, D.; Nagel, K. (2002). «Implications from Galileo Observations on the Interior Structure and Chemistry of the Galilean Satellites». Icarus 157 (1): 104–119. DOI:10.1006/icar.2002.6828. Bibcode: 2002Icar..157..104S.
  43. ↑ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 Hauk, Steven A.; Aurnou, Jonathan M.; Dombard, Andrew J. (2006). «Sulfur's impact on core evolution and magnetic field generation on Ganymede» (PDF). J. Of Geophys. Res. 111 (E9): E09008. DOI:10.1029/2005JE002557. Bibcode: 2006JGRE..11109008H.
  44. ↑ 1 2 Kuskov, O.L.; Kronrod, V.A.; Zhidicova, A.P. (2005). «Internal Structure of Icy Satellites of Jupiter» (PDF). Geophysical Research Abstracts (European Geosciences Union) 7.
  45. ↑ 1 2 3 Freeman, J. (2006). «Non-Newtonian stagnant lid convection and the thermal evolution of Ganymede and Callisto» (PDF). Planetary and Space Science 54 (1): 2–14. DOI:10.1016/j.pss.2005.10.003. Bibcode: 2006P&SS...54....2F.
  46. ↑ Petterson, Wesley; Head, James W.; Collins, Geoffrey C. et al. (2007). «A Global Geologic Map of Ganymede» (PDF). Lunar and Planetary Science XXXVIII.
  47. ↑ 1 2 Pappalardo, R.T.; Khurana, K.K.; Moore, W.B. (2001). «The Grandeur of Ganymede: Suggested Goals for an Orbiter Mission» (PDF). Lunar and Planetary Science XXXII.
  48. ↑ Showman, Adam P.; Stevenson, David J.; Malhotra, Renu (1997). «Coupled Orbital and Thermal Evolution of Ganymede» (PDF). Icarus 129 (2): 367–383. DOI:10.1006/icar.1997.5778. Bibcode: 1997Icar..129..367S.
  49. ↑ 1 2 Bland; Showman, A.P.; Tobie, G. (March 2007). «Ganymede's orbital and thermal evolution and its effect on magnetic field generation» (PDF). Lunar and Planetary Society Conference 38.
  50. ↑ Barr, A.C.; Pappalardo, R. T. et al. (2001). «Rise of Deep Melt into Ganymede's Ocean and Implications for Astrobiology» (PDF). Lunar and Planetary Science Conference 32.
  51. ↑ Huffmann, H.; Sohl, F. et al. (2004). «Internal Structure and Tidal Heating of Ganymede» (PDF). European Geosciences Union, Geophysical Research Abstracts 6.
  52. ↑ 1 2 Zahnle, K.; Dones, L. (1998). «Cratering Rates on the Galilean Satellites» (PDF). Icarus 136 (2): 202–222. DOI:10.1006/icar.1998.6015. PMID 11878353. Bibcode: 1998Icar..136..202Z.
  53. ↑ Ganymede. Lunar and Planetary Institute (1997). Архивировано из первоисточника 4 февраля 2012.
  54. ↑ Casacchia, R.; Strom, R.G. (1984). «Geologic evolution of Galileo Regio». Journal of Geophysical Research 89: B419–B428. DOI:10.1029/JB089iS02p0B419. Bibcode: 1984LPSC...14..419C.
  55. ↑ 1 2 Khurana, Krishan K.; Pappalardo, Robert T.; Murphy, Nate; Denk, Tilmann (2007). «The origin of Ganymede's polar caps». Icarus 191 (1): 193–202. DOI:10.1016/j.icarus.2007.04.022. Bibcode: 2007Icar..191..193K.
  56. ↑ 1 2 Carlson, R.W.; Bhattacharyya, J.C.; Smith, B.A. et al. (1973). «Atmosphere of Ganymede from its occultation of SAO 186800 on 7 June 1972». Science 53 (4107). DOI:10.1126/science.182.4107.53. PMID 17829812. Bibcode: 1973Sci...182...53C.
  57. ↑ 1 2 3 Broadfoot, A.L.; Sandel, B.R.; Shemansky, D.E. et al. (1981). «Overview of the Voyager Ultraviolet Spectrometry Results through Jupiter Encounter» (PDF). Journal of Geophysical Research 86: 8259–8284. DOI:10.1029/JA086iA10p08259. Bibcode: 1981JGR....86.8259B.
  58. ↑ 1 2 Hubble Finds Thin Oxygen Atmosphere on Ganymede. Jet Propulsion Laboratory. NASA (October 1996). Архивировано из первоисточника 4 февраля 2012. Проверено 15 января 2008.
  59. ↑ 1 2 Feldman, Paul D.; McGrath, Melissa A.; Strobell, Darrell F. et al. (2000). «HST/STIS Ultraviolet Imaging of Polar Aurora on Ganymede». The Astrophysical Journal 535 (2): 1085–1090. DOI:10.1086/308889. Bibcode: 2000ApJ...535.1085F.
  60. ↑ Johnson, R.E. (1997). «Polar "Caps" on Ganymede and Io Revisited». Icarus 128 (2): 469–471. DOI:10.1006/icar.1997.5746. Bibcode: 1997Icar..128..469J.
  61. ↑ 1 2 3 Paranicas, C.; Paterson, W.R.; Cheng, A.F. et al. (1999). «Energetic particles observations near Ganymede». J.of Geophys. Res. 104 (A8): 17,459–17,469. DOI:10.1029/1999JA900199. Bibcode: 1999JGR...10417459P.
  62. ↑ Noll, Keith S.; Johnson, Robert E. et al. (July 1996). «Detection of Ozone on Ganymede». Science 273 (5273): 341–343. DOI:10.1126/science.273.5273.341. PMID 8662517. Bibcode: 1996Sci...273..341N. Проверено 2008-01-13.
  63. ↑ Calvin, Wendy M.; Spencer, John R. (December 1997). «Latitudinal Distribution of O2 on Ganymede: Observations with the Hubble Space Telescope». Icarus 130 (2): 505–516. DOI:10.1006/icar.1997.5842. Bibcode: 1997Icar..130..505C.
  64. ↑ Vidal, R. A.; Bahr, D. et al. (1997). «Oxygen on Ganymede: Laboratory Studies». Science 276 (5320): 1839–1842. DOI:10.1126/science.276.5320.1839. PMID 9188525. Bibcode: 1997Sci...276.1839V.
  65. ↑ Brown, Michael E. (1997). «A Search for a Sodium Atmosphere around Ganymede». Icarus 126 (1): 236–238. DOI:10.1006/icar.1996.5675. Bibcode: 1997Icar..126..236B.
  66. ↑ Barth, C.A.; Hord, C.W.; Stewart, A.I. et al. (1997). «Galileo ultraviolet spectrometer observations of atomic hydrogen in the atmosphere of Ganymede». Geophys. Res. Lett. 24 (17): 2147–2150. DOI:10.1029/97GL01927. Bibcode: 1997GeoRL..24.2147B.
  67. ↑ Galileo has successful flyby of Ganymede during eclipse. Spaceflight Now. Архивировано из первоисточника 4 февраля 2012. Проверено 19 января 2008.
  68. ↑ 1 2 Ганимед. Архивировано из первоисточника 25 августа 2011.
  69. ↑ 1 2 3 Kivelson, M.G.; Khurana, K.K.; Coroniti, F.V. et al. (1997). «The magnetic field and magnetosphere of Ganymede» (PDF). Geophys. Res. Lett. 24 (17): 2155–2158. DOI:10.1029/97GL02201. Bibcode: 1997GeoRL..24.2155K.
  70. ↑ 1 2 3 4 Kivelson, M.G.; Warnecke, J.; Bennett, L. et al. (1998). «Ganymede's magnetosphere: magnetometer overview» (PDF). J.of Geophys. Res. 103 (E9): 19,963–19,972. DOI:10.1029/98JE00227. Bibcode: 1998JGR...10319963K.
  71. ↑ 1 2 Volwerk, M.; Kivelson, M.G.; Khurana, K.K.; McPherron, R.L. (1999). «Probing Ganymede's magnetosphere with field line resonances» (PDF). J.of Geophys. Res. 104 (A7): 14,729–14,738. DOI:10.1029/1999JA900161. Bibcode: 1999JGR...10414729V.
  72. ↑ Hauck, Steven A. (2002). «Internal structure and mechanism of core convection on Ganymede» (PDF). Lunar and Planetary Science XXXIII.
  73. ↑ Exploration of Ganymede. Terraformers Society of Canada. Архивировано из первоисточника 19 марта 2007. Проверено 6 января 2008.
  74. ↑ SP-349/396 PIONEER ODYSSEY, Chapter 6: Results at the New Frontiers
  75. ↑ Pioneer 10 Full Mission Timeline
  76. ↑ Voyager 1 and 2. ThinkQuest. Архивировано из первоисточника 4 февраля 2012. Проверено 6 января 2008.
  77. ↑ The Voyager Planetary Mission. Views of the Solar System. Архивировано из первоисточника 4 февраля 2012. Проверено 6 января 2008. (англ.)
  78. ↑ New Discoveries From Galileo. Jet Propulsion Laboratory. Архивировано из первоисточника 4 февраля 2012. Проверено 6 января 2008. (англ.)
  79. ↑ Pluto-Bound New Horizons Spacecraft Gets A Boost From Jupiter. Space Daily. Архивировано из первоисточника 4 февраля 2012. Проверено 6 января 2008.
  80. ↑ Grundy, W.M.; Buratti, B.J.; Cheng, A.F. et al. (2007). «New Horizons Mapping of Europa and Ganymede» (en). Science 318 (5848): 234–237. PMID 17932288.
  81. ↑ Rincon, Paul. Jupiter in space agencies' sights, BBC News (20 февраля 2009). Проверено 20 февраля 2009.
  82. ↑ Cosmic Vision 2015–2025 Proposals. ESA (21 июля 2007). Архивировано из первоисточника 25 августа 2011. Проверено 20 февраля 2009.
  83. ↑ Jupiter Icy Moons Orbiter (JIMO). The Internet Encyclopedia of Science. Архивировано из первоисточника 4 февраля 2012. Проверено 6 января 2008.
  84. ↑ JUICE is Europe's next large science mission. ESA (02.05.2012). Архивировано из первоисточника 21 августа 2012.
  85. ↑ Россия ищет жизнь на спутнике Юпитера, Интернет-газета "Дни.ру" (11:32 / 30.08.2012). Проверено 30 августа 2012.
  86. ↑ 1 2 Canup, Robin M.; Ward, William R. (2002). «Formation of the Galilean Satellites: Conditions of Accretion» (PDF). The Astronomical Journal 124 (6): 3404–3423. DOI:10.1086/344684. Bibcode: 2002AJ....124.3404C.
  87. ↑ 1 2 Mosqueira, Ignacio; Estrada, Paul R (2003). «Formation of the regular satellites of giant planets in an extended gaseous nebula I: subnebula model and accretion of satellites». Icarus 163 (1): 198–231. DOI:10.1016/S0019-1035(03)00076-9. Bibcode: 2003Icar..163..198M.
  88. ↑ 1 2 3 4 5 McKinnon, William B. (2006). «On convection in ice I shells of outer Solar System bodies, with detailed application to Callisto». Icarus 183 (2): 435–450. DOI:10.1016/j.icarus.2006.03.004. Bibcode: 2006Icar..183..435M.
  89. ↑ Showman, A. P.; Malhotra, R. (1997-03). «Tidal evolution into the Laplace resonance and the resurfacing of Ganymede». Icarus (Elsevier) 127 (1): 93–111. DOI:10.1006/icar.1996.5669. Bibcode: 1997Icar..127...93S. Проверено 2010-03-01.
  90. ↑ Baldwin, E. Comet impacts explain Ganymede-Callisto dichotomy. Astronomy Now Online. Astronomy Now (25 января 2010). Архивировано из первоисточника 4 февраля 2012. Проверено 1 марта 2010.
  91. ↑ Barr, A. C.; Canup, R. M. (March 2010). "Origin of the Ganymede/Callisto dichotomy by impacts during an outer solar system late heavy bombardment". 41st Lunar and Planetary Science Conference (2010). Проверено 2010-03-01. 
  92. ↑ Barr, A. C.; Canup, R. M. (2010-01-24). «Origin of the Ganymede–Callisto dichotomy by impacts during the late heavy bombardment». Nature Geoscience 3 (March 2010): 164–167. DOI:10.1038/NGEO746. Bibcode: 2010NatGe...3..164B. Проверено 2010-03-01.
  93. ↑ 1 2 Nagel, K.A; Breuer, D.; Spohn, T. (2004). «A model for the interior structure, evolution, and differentiation of Callisto». Icarus 169 (2): 402–412. DOI:10.1016/j.icarus.2003.12.019. Bibcode: 2004Icar..169..402N.
  94. ↑ USGS Astrogeology: Rotation and pole position for planetary satellites (IAU WGCCRE). Архивировано из первоисточника 31 мая 2012.

Ссылки

commons: Ганимед (спутник) на Викискладе?
 Просмотр этого шаблона Спутники Юпитера
Перечисление в группах в порядке возрастания большой полуоси орбиты
Внутренние спутники Метида · Адрастея · Амальтея · Фива
Галилеевы спутники Ио · Европа · Ганимед · Каллисто
Группа Гималии Леда · Гималия · Лиситея · Элара · S/2000 J 11
Группа Ананке Эвпорие · S/2003 J 3 · S/2003 J 18 · S/2010 J 2 · Тельксиное · Эванте · Гелике · Ортозие · Иокасте · S/2003 J 16 · Праксидике · Гарпалике · Мнеме · Гермиппе · Тионе · Ананке
Группа Карме Герсе · Этне · Кале · Тайгете · S/2003 J 19 · Халдене · S/2003 J 10 · Эриноме · Каллихоре · Калике · Карме · Пазифее · S/2010 J 1 · Эвкеладе · Архе · Исоное · S/2003 J 9 · S/2003 J 5
Группа Пасифе S/2003 J 15 · S/2003 J 23 · Аойде · Каллирое · Эвридоме · S/2011 J 2 · Киллене · S/2003 J 4 · Пасифе · Гегемоне · Синопе · Спонде · Автоное · Коре · Мегаклите
Обособленные спутники
с прямым вращением Фемисто · Карпо
с обратным врщением S/2003 J 12 · S/2011 J 1 · S/2003 J 2


Wikimedia Foundation. 2010.

Игры ⚽ Нужна курсовая?

Полезное


Смотреть что такое "Ганимед (спутник)" в других словарях:

  • ГАНИМЕД (спутник Юпитера) — ГАНИМЕД (латинское название Ganymede), спутник Юпитера (см. ЮПИТЕР (планета)), среднее расстояние до планеты 998,9 тыс. км, эксцентриситет орбиты 0,0013, период обращения вокруг планеты 7 сут 3 ч 43 мин. Из за сильного приливного действия Юпитера …   Энциклопедический словарь

  • Ганимед (спутник планеты Юпитер) — Ганимед, спутник планеты Юпитер, наибольший по размерам (диаметр около 5150 км), четвёртый по расстоянию от планеты (1070 тыс. км). Г. один из четырёх больших спутников Юпитера, открытых в 1610 итальянским учёным Г. Галилеем …   Большая советская энциклопедия

  • Ганимед (спутник Юпитера) — …   Википедия

  • Ганимед (значения) — Ганимед: Ганимед троянский юноша, похищенный Зевсом на Олимп. Ганимед спутник Юпитера. (1036) Ганимед астероид в Солнечной системе …   Википедия

  • ГАНИМЕД — спутник Юпитера, открыт Г. Галилеем (1610), расстояние от Юпитера 1,07 млн. км, диаметр ок. 5260 км. Крупнейший из спутников Солнечной системы, покрыт ледяным панцирем, имеет атмосферу …   Большой Энциклопедический словарь

  • ГАНИМЕД — 1) ГАНИМЕД малая планета (№ 1036), открыта В. Бааде (Германия, 1924), диам. 28 км. По вытянутости (эксцентриситет 0,54) и наклону к плоскости земной орбиты (26°) орбита Г. напоминает орбиты комет (заходит внутрь орбиты Марса). Наим. расстояние Г …   Естествознание. Энциклопедический словарь

  • спутник — См …   Словарь синонимов

  • СПУТНИК — (луна), небесное тело, вращающееся по орбите вокруг ПЛАНЕТЫ или ЗВЕЗДЫ. В СОЛНЕЧНОЙ СИСТЕМЕ естественные спутники имеются у таких планет, как ЗЕМЛЯ (1), МАРС (2), ЮПИТЕР (16), САТУРН (18), УРАН (17), НЕПТУН (8) и ПЛУТОН (1). У гигантских планет,… …   Научно-технический энциклопедический словарь

  • ГАНИМЕД — ГАНИМЕД, самый крупный из ГАЛИЛЕЕВЫХ СПУТНИКОВ Юпитера, диаметром в 5262 км, и вообще самый крупный спутник в СОЛНЕЧНОЙ СИСТЕМЕ. В основном состоит из воды и льда. Его поверхность изрыта кратерами, которые чередуются с относительно однородными… …   Научно-технический энциклопедический словарь

  • Ганимед — I в греческой мифологии троянский юноша, из за своей необыкновенной красоты похищенный Зевсом; на Олимпе стал любимцем Зевса и виночерпием богов. В переносном смысле  слуга, подающий гостям вино. II малая планета (№ 1036), открыта В. Бааде… …   Энциклопедический словарь


Поделиться ссылкой на выделенное

Прямая ссылка:
… Нажмите правой клавишей мыши и выберите «Копировать ссылку»