Галілеєві супутники Юпітера

[ виправити ] текст може містити помилки, будь ласка перевіряйте перш ніж використовувати.

скачати

1. ІВ
Іо (грец. Ιώ) - супутник Юпітера, найближчий до планети з чотирьох галілеєвих супутників. Відрізняється бурхливої ​​вулканічною активністю.
Вулканізм: Іо має найбільшої вулканічною активністю в Сонячній системі. Одночасно може вивергатися більше 10 вулканів. Конфігурація вивержень змінюється дуже швидко, наприклад, за 4 місяці між прольотами Вояджера-1 і Вояджера-2 встигли потухнути одні вулкани і почати вивергатися інші. Рельєф Іо повністю змінюється протягом декількох сотень років. Найбільші виверження вулканів іонічних викидають речовина зі швидкістю 1 кілометр в секунду на висоту до 300 км . Жерла багатьох вулканів мають величезні розміри.
Подібно земним вулканам, вулкани на Іо викидають сірку і діоксид сірки. Раніше припускали, що лавові потоки на Іо складаються головним чином із з'єднань сірки, проте зараз дослідники вважають, що це розплавлені гірські породи, також як і на Землі (хоча істотні домішки сірки мають місце).
Енергія для вулканічної активності виробляється, ймовірно, завдяки приливним гравітаційним діям з боку Юпітера, Європи та Ганімеда. Гравітаційні впливи викликають коливання поверхні Іо по вертикалі на величину до 100 м .
Фізичні характеристики: Іо не схожий на більшість супутників газових планет (що містять багато льоду) і складається, в основному, з гірських порід, також як і планет земної групи. За даними «Галілео» Іо володіє власним магнітним полем, що говорить про наявність розплавленого залозистого ядра. Його радіус - не менше 900 км . За словами одного з дослідників, внутрішня структура Іо нагадує Ганімед, позбавлений шару води і льоду.
Коли в 1979 Вояджер-1 передав перші знімки Іо, вчені очікували побачити безліч ударних кратерів, що свідчать про давність поверхні супутника. Однак ударні кратери на Іо практично відсутні, так як знищуються постійними виверженнями і потоками лави.
На додаток до вулканів на Іо є невулканіческой гори, озера розплавленої сірки, в'язкі лавові потоки, довжиною до сотень кілометрів, кальдери, глибиною до декількох кілометрів.
Строката розфарбування супутника пояснюється властивістю сірки зберігати після остигання свій колір, отриманий при нагріванні до високих температур. Оскільки сірка під час вивержень розігрівається до різних температур, то виходять різні кольори. Крім того, сполуки сірки також мають широкий спектр розмальовок.
Поверхня за складом ймовірно містить силікати (гірські породи) і сполуки сірки. Виміри, проведені телескопом Хаббл виявили несподівано високий вміст натрію. Можливо хімічний склад різних ділянок поверхні значно варіюється.
На відміну від інших галілеєвих супутників на Іо немає води або льоду. Можливо це стало результатом того, що Юпітер на ранніх стадіях еволюції був значно більш гарячим, що призвело до вимітанням летючих речовин поблизу Іо, але не настільки гарячим, щоб позбавити води більш віддалені супутники.
На Іо виявлена ​​вкрай розріджена атмосфера, що складається з двоокису сірки і, можливо, інших газів.
Радіовсплескі: Іо рухається в магнітному полі Юпітера, генеруючи сильні електричні розряди. Їх потужність досягає 1000 ГВт, а різниця потенціалів - 400 Кв. У результаті відбуваються потужні радіовсплескі, які реєструються навіть на Землі і які довгий час вважалися «загадкою Юпітера». Електрострум тече завдяки наявності іонізованих атомів, які залишають Іо обсягами кілька тисяч кілограмів на секунду. Джерелом цієї речовини є виверження. Завдяки швидкому обертанню магнітного поля Юпітера, заряджені частинки створюють вздовж орбіти Іо плазмовий тор, який яскраво світиться в ультрафіолетовому спектрі.
Частинки, що покидають цей тор, частково формують незвично потужну магнітосферу Юпітера. У результаті рівень радіації в околицях Юпітера надзвичайно високий.
2. ЄВРОПА
Європа (др.-грец. Ευρώπη) - супутник Юпітера, найменший з чотирьох галілеєвих супутників. Імовірно, під крижаною поверхнею супутника є океан, в якому не виключається існування життя.
Фізичні характеристики: Європа ставиться до числа найбільших супутників планет Сонячної системи; за розмірами вона близька до Місяця.
Європа завжди повернута до Юпітера однією стороною. Іо, Європа і Ганімед перебувають у орбітальному резонансі - їх орбітальні періоди відносяться як 1:2:4.
Європа більше схожа на планети земної групи, ніж інші «крижані супутники», і в значній мірі складається з гірських порід. Вона повністю покрита шаром води завтовшки приблизно порядку 100 км (Частково - у вигляді крижаної поверхневої кори товщиною 10-30 км; частиною, як вважають, - у вигляді підповерхневого рідкого океану). Далі залягають гірські породи, а в центрі імовірно знаходиться невелике металеве ядро.
Поверхня: Поверхня Європи дуже рівна, лише деякі утворення, що нагадують пагорби, мають висоту кілька сот метрів. Висока альбедо супутника свідчить про те, що поверхневий лід досить чистий, і, отже, «молодий» (думають, що, чим чистіше лід на поверхні «крижаних супутників», тим він молодше). Кількість кратерів невелика, є тільки три кратера діаметром більше 5 км , Що також свідчить про відносну молодості поверхні. За оцінками, її вік не перевищує 30 млн. років, і, отже, Європа має високу геологічною активністю. У той же час, порівняння фотографій «Вояджер» і «Галілео» не виявило яких-небудь змін за 20 років.
Поверхня Європи за земними мірками дуже холодна - 150-190 ° С нижче нуля. На поверхні супутника повинна спостерігатися висока радіація, так як орбіта Європи проходить через потужний радіаційний пояс Юпітера.
Вся поверхня Європи поцяткована безліччю пересічних ліній. Це розломи і тріщини крижаного панцира. Деякі лінії майже повністю оперізують планету. Система тріщин в ряді місць нагадує тріщини на крижаному панцирі Північного полюса Землі.
Припускають, що поверхня Європи зазнає постійних змін, зокрема, утворюються нові розлами. Краї деяких тріщин можуть рухатися відносно один одного, причому підповерхневих рідина іноді може підніматися через тріщини наверх. На Європі є великі подвійні хребти, можливо, вони утворюються в результаті наростання льоду вздовж крайок відкриваються і закриваються тріщин.
Нерідко зустрічаються і потрійні хребти. Вважають, що механізм їх утворення відбувається за такою схемою. На першому етапі в результаті приливних деформацій у крижаному панцирі утворюється тріщина, краї якої «дихають», розігріваючи навколишню речовину. В'язкий лід внутрішніх шарів розширює тріщину і піднімається уздовж неї до поверхні, загинаючи її краю в сторони і вгору. Вихід в'язкого льоду на поверхню утворює центральний хребет, а загнуті краї тріщини - бічні хребти. Ці геологічні процеси можуть супроводжуватися розігрівом аж до плавлення локальних областей і можливих проявів кріовулканізма.
На поверхні супутника є великі смуги, покриті рядами паралельних борозенок. Центр смуг світлий, а краї темні і розмиті. Імовірно, смуги утворилися в результаті серій кріовулканіческіх водних вивержень вздовж тріщин. При цьому темні краї смуг, можливо, сформувалися в результаті викиду на поверхню газу і осколків порід. Є й смуги іншого типу, які, як вважають, утворилися в результаті «раз'езжанія» двох поверхневих плит, з подальшим заповненням тріщини речовиною з надр супутника.
Рельєф деяких частин поверхні дозволяє припустити, що в цих ділянках поверхню колись була повністю розплавлена, і у воді навіть плавали крижини і айсберги. Причому видно, що крижини (вморожені нині в крижану поверхню) раніше утворювали єдину структуру, але потім роз'їхалися і повернулися.
Виявлено темні «веснянки» - опуклі й увігнуті освіти, які могли сформуватися в результаті процесів, аналогічним лавовим виливам (під дією внутрішніх сил «теплий», м'який лід рухається від нижньої частини поверхневої кірки вгору, а холодний лід осідає, занурюючись вниз; це ще один з доказів присутності рідкого, теплого океану під поверхнею). Зустрічаються і більш великі темні плями неправильної форми, що утворилися, імовірно, в результаті розплавлення поверхні під дією припливів океану, або в результаті виходу внутрішнього в'язкого льоду. Таким чином, по темних плям можна судити про хімічний склад внутрішнього океану і, можливо, прояснити в майбутньому питання про існування в ньому життя.
Є ділянки з хвилеподібною поверхнею, що утворилися, ймовірно, в результаті процесів стиснення крижаного панцира.
На поверхні також є кратер Пвілл, в центрі якого знаходиться гірка, що перевищує його краю по висоті, що може свідчити про вихід м'якого льоду або води через отвір, пробитий метеорітом.http: / / ru.wikipedia.org / wiki /% D0% 98 % D0% B7% D0% BE% D0% B1% D1% 80% D0% B0% D0% B6% D0% B5% D0% BD% D0% B8% D0% B5: Eu22.jpg
На цій ділянці розміром 10Ч16 км видно кілька типів ландшафтів: хаотична область (праворуч), «шматки» хребтів (зліва вгорі), невеликі кратери, розгалужене освіта неясною геологічної природи
Ландшафти Європи класифікують на такі основні типи:
Рівнинні області. Гладкі рівнини можуть утворитися в результаті активності кріовулканів, які лізуть на поверхню, заповнюючи розтікається водою величезні площі.
§ Хаотичні області, які нагадують випадково розкидані «уламки» різних геометричних форм.
§ Області з переважанням ліній і смуг.
§ Хребти (як правило подвійні).
§ Кратери.
Океан: Вищенаведені характеристики поверхні Європи свідчать про існування рідкого океану під крижаною кіркою на її поверхні. Глибина океану - до 90 км ; Його обсяг перевищує обсяг світового океану Землі. Тепло, необхідне для підтримки його в рідкому стані, імовірно виробляється за рахунок приливних взаємодій (зокрема, припливи піднімають поверхню супутника на висоту до 30 метрів ). У той же час, існує й альтернативна теорія, що пояснює характер поверхні наявністю не рідкого океану, а шару м'якого льоду.
Існування підповерхневого океану підтверджується змінним характером магнітного поля Європи. Якби поле утворилося під дією феромагнітного ядра, то воно було б набагато стабільніше і слабкіше. Магнітні полюси розташовані поблизу екватора супутника і постійно зміщуються. Зміни потужності та орієнтації поля корелюють з проходженням Європи через магнітне поле Юпітера. Це можна пояснити лише наявністю струмопровідної рідини (води) під поверхнею супутника: сильне магнітне поле Юпітера викликає електроструму в солоному океані Європи, які і формують її незвичайне магнітне поле.
Спектральний аналіз темних ліній і плям на поверхні показав наявність солей, зокрема, сульфату магнію («англійська сіль»). Червонуватий відтінок дозволяє припустити наявність також сірчистих і залізистих речовин. Мабуть, ці солі містяться в океані Європи. Крім того, виявлені сліди перекису водню та сильних кислот.
Передбачається, що підлідний океан Європи близький за своїми параметрами до ділянок океанів Землі поблизу глибоководних геотермальних джерел, а також до підлідним озерам, таким, як озеро Схід в Антарктиді. У таких водоймах може існувати життя. У той же час, деякі вчені вважають, що океан Європи може являти собою досить отруйну субстанцію, не дуже підходить для життєдіяльності організмів.
Крім Європи, океани бути є на Ганімеді і Каллісто (судячи зі структури їх магнітних полів). Але, згідно з розрахунками, рідкий шар на цих супутниках починається глибше і має температуру істотно нижче нуля (при цьому вода залишається в рідкому стані завдяки високому тиску).
Відкриття на Європі водяної океану має важливе значення для пошуків позаземного життя. Оскільки підтримання океану в теплому стані відбувається не стільки завдяки сонячному випромінюванню, скільки в результаті приливного розігріву, то це знімає необхідність наявності близькою до планети зірки для існування рідкої води - необхідної умови виникнення білкового життя. Отже, умови для формування життя можуть виникати в периферійних областях зоряних систем, близько маленьких зірочок і навіть далеко від зірок, наприклад, в системах планетарій.
Атмосфера: Космічний апарат «Галілео» виявив на Європі іоносферу, що вказувало на існування атмосфери у супутника. Згодом за допомогою орбітального телескопа «Хаббл» у Європи дійсно були помічені сліди вкрай слабкою атмосфери, тиск якої не перевищує 1 мікропаскаль. Атмосфера складається з кисню, що утворився в результаті розкладання льоду на водень і кисень під дією сонячної радіації (легкий водень при такому низькому тяжінні випаровується в космос).
3. ГАНІМЕД
Ганімед (англ. Ganymede, грец. Γανυμήδης) - супутник Юпітера, один супутник Галілея. Є найбільшим супутником у Сонячній системі, перевершує за розмірами Меркурій (хоча за масою поступається цій планеті у два рази).
Фізичні характеристики: Ганімед складається, в основному, з гірських порід і водяного льоду. Імовірно, у внутрішній будові Ганімеда можна виділити три шари: розплавлене металеве або _ассчі-сірчисте ядро, що складається з гірських порід мантія і шар льоду товщиною 900 - 950 км . Є дані, що в минулому потік тепла від ядра був істотно вище. Не виключено, що між кам'янистими породами і льодом є шар рідкої води, температура якої може бути значно нижче нуля (оскільки вода перебуває під тиском). Товщина водяного шару, найбільш імовірно, не перевищує декількох кілометрів, і залягає вона на глибині близько 170 кілометрів .
У Ганімеда є досить потужне магнітне поле. Розраховані дві моделі освіти магнітного поля супутника: за рахунок наявності розплавленого ядра або за рахунок струмопровідної солоної рідини під крижаним панциром. За допомогою магнітометрів «Галілео», було простежено характер зміни магнітного поля Ганімеда в потужній магнітосфері Юпітера, що дозволило припустити наявність рідкої електропровідного прошарку.
http://ru.wikipedia.org/wiki/% D0% 98% D0% B7% D0% BE% D0% B1% D1% 80% D0% B0% D0% B6% D0% B5% D0% BD% D0 % B8% D0% B5: Ganymede_terrain.jpgНа поверхні Ганімеда є, в основному, два типи регіонів: дуже старі, сильно кратерірованние темні області та більш «молоді» (але теж давні) світлі області, відмічені протяжними рядами гряд і виїмок. Походження світлих регіонів пов'язане, очевидно, з тектонічними процесами. Крижана кора Ганімеда, ймовірно, розділена на великі шматки (подібно земним тектонічним плитам), які могли рухатися відносно незалежно і, взаємодіючи між собою, породжувати гірські гряди і розломи. Крім того, спостерігаються потоки застиглої стародавньої лави. У плані тектоніки Ганімед, мабуть, більше схожий на Землю, ніж на Марс або Венеру (втім, слідів недавньої тектонічної активності на Ганімеді поки не виявлено).
Схожі «зморшкуваті» області з гірськими пасмами і виїмками спостерігаються на таких «крижаних» супутниках, як Енцелад, Аріель і Міранда. Є стрічкові освіти, такі ж як на Європі (але в набагато меншій кількості); подібні стрічки можуть формуватися в результаті раз'езжанія поверхневих плит, поширення в звільнилися западинах подкорочного в'язкого або рідкого речовини і відновлення поверхневого льоду. Темні області Ганімеда нагадують поверхню Каллісто.
Численні ударні кратери є на обох типах поверхні Ганімеда, що говорить про їхню давнину - до 3-3,5 млрд. років (подібно місячної поверхні). Щодо молоді кратери мають світлі промені викидів. На відміну від місячних або меркуріанський, кратери Ганімеда досить плоскі, неглибокі, з невисокими стінками. Ймовірно це свідчить про деяку в'язкості крижаної кори, яка може «обпливають» протягом геологічно значущих проміжків часу і згладжувати деталі рельєфу. У результаті найбільш древні кратери взагалі не мають рельєфу, про їхню наявність можна судити лише за залишковими явищам. Оскільки в «свіжих» кратерах є більш високий вміст льоду, то, швидше за все, Ганімед покритий тонким покривалом, що складається з темної речовини, а підповерхневі шари складаються з більш чистого водяного льоду. Цей темний матеріал може мати метеоритну природу, або утворитися за рахунок випаровування молекул води з поверхневого шару.
Найбільше освіту на Ганімеді - темна плоска рівнина з концентричними грядами, що отримала назву Область Галілео ([Galileo Region]). Мабуть, вона утворилася в результаті зіткнення з небесним тілом, сліди якого були згодом згладжені геологічною активністю.
На Ганімеді виявлені депресії типу земних вулканічних кальдер (западин); вони розглядаються як кандидати на прояви кріовулканізма.
У середині 80-х років американські і індійські астрономи (працювали в індонезійській обсерваторії в Лебанге) виявили сліди вкрай слабкою атмосфери при затемненні Ганимедом однієї із зірок. Ці дані були підтверджені за допомогою телескопа Хаббл. Атмосфера (так само як і на Європі) складається з кисню, що утворився в результаті розкладання льоду на водень і кисень під дією сонячної радіації (водень випаровується в космос через його легкості).
4. Каллісто
Каллісто (грец. Καλλιστώ) - один з галілеєвих супутників Юпітера. Третій за величиною супутник у Сонячній системі, розміром приблизно з Меркурій (але помітно поступається цій планеті за масою).
Фізичні характеристики: Каллісто - одне із самих кратерірованних тіл у Сонячній системі. Отже, поверхня супутника дуже стара (близько 4 млрд. років), а його геологічна активність украй низька.
Передбачається, що Каллісто вкрита крижаною корою товщиною 200 км , Під якою знаходиться шар води завтовшки близько 10 км . Більш глибокі шари складаються, мабуть, із спресованих гірських порід і льоду з поступовим зростанням гірських порід і заліза до центру. Така композиція, взагалі кажучи, не характерна для великих небесних тіл, у яких ядро, як правило, яскраво виражено.
Каллісто має найменшу щільність з усіх галілеєвих супутників (чим далі від Юпітера - тим нижче щільність). Вона складається, ймовірно, на 60% з льоду й води і на 40% з гірських порід і заліза. Аналогічний склад мають Титан і Тритон
Наявність рідкого океану обумовлено характеристиками магнітного поля Каллісто (яка породжена, як вважають, електроструму в солоній воді). Виявлено, що магнітне поле супутника змінюється в залежності від орієнтації щодо магнітного поля Юпітера; це передбачає наявність високопроводящей рідини всередині Каллісто. Ще одне підтвердження існування рідкого океану полягає в тому, що Каллісто не має характерного «розламаного» рельєфу в місцях, протилежних падіння гігантських метеоритів (на Місяці і Меркурії такі місцевості є, що пояснюється дією сейсмічних хвиль в результаті удару; на Каллісто сейсмічні хвилі можуть гаситися шаром рідини).
Темний матеріал, видимий на поверхні Каллісто, є тонким «покривалом». Цей матеріал може бути або уламкової природи, після зіткнень метеоритів з поверхнею, або утворитися в результаті випаровування молекул води з поверхневого шару. Щодо молоді кратери оголюють більш світлий підповерхневий лід.
Особливістю супутника є утворення Вальхалла, яке представляє собою світла пляма діаметром 600 км і концентричні кільця навколо нього діаметром до 3000 км . Мабуть, це стало наслідком падіння великого метеорита. Ще одне подібне утворення - Асгард - має діаметр 1600 км . Виявлена ​​також цікава низка кратерів, що йде по прямій лінії. Ймовірно космічне тіло під впливом гравітаційних сил було розірвано на вишикувалися в ряд шматки, врізалися потім у Каллісто (як комета «Шумейкер-Леві 9» перед падінням на Юпітер).
На Каллісто є незвичайні місцевості з безліччю невисоких гірських піків, які поступово руйнуються. Механізм даної ерозії не зовсім зрозумілий, можливо це пов'язано з «випарюванням» (сублімацією) льоду під дією сонячної радіації.
У Каллісто виявлена ​​вкрай слабка атмосфера, що складається з вуглекислого газу.
Додати в блог або на сайт

Цей текст може містити помилки.

Астрономія | Доповідь
40.6кб. | скачати


Схожі роботи:
Супутники Сатурна
Супутники Землі
Фобос і Деймос супутники Марса
Фобос і Деймос - супутники Марса
Бунін і. а. - Любов і краса вічні супутники людини
Нові дані про супутники великих планет
Любов і краса вічні супутники людини за творчістю І А Буніна
Що несуть Воланд і його супутники світу зло або добро
Інше - Що несуть Воланд і його супутники світу зло або добро
© Усі права захищені
написати до нас