108 (Галилеевы спутники Юпитера), страница 2

Физические характеристики: Ганимед состоит, в основном, из горных пород и водяного льда. Предположительно, во внутреннем строении Ганимеда можно выделить три слоя: расплавленное металлическое или ассчи-сернистое ядро, состоящая из горных пород мантия и слой льда толщиной 900-950 км. Есть данные, что в прошлом поток тепла от ядра был существенно выше. Не исключено, что между каменистыми породами и льдом имеется слой жидкой воды, температура которой может быть значительно ниже нуля (т. к. вода находится под давлением). Толщина водяного слоя, наиболее вероятно, не превышает нескольких километров, и залегает она на глубине около 170 километров.

У Ганимеда имеется довольно мощное магнитное поле. Рассчитаны две модели образования магнитного поля спутника: за счёт наличия расплавленного ядра либо за счёт токопроводящей солёной жидкости под ледяным панцирем. С помощью магнитометров «Галилео», был прослежен характер изменения магнитного поля Ганимеда в мощной магнитосфере Юпитера, что позволило предположить наличие жидкой электропроводящей прослойки.

На поверхности Ганимеда имеется, в основном, два типа регионов: очень старые, сильно кратерированные тёмные области и более «молодые» (но тоже древние) светлые области, отмеченные протяжёнными рядами гряд и выемок. Происхождение светлых регионов связано, очевидно, с тектоническими процессами. Ледяная кора Ганимеда, вероятно, разделена на крупные куски (подобно земным тектоническим плитам), которые могли двигаться относительно независимо и, взаимодействуя между собой, порождать горные гряды и разломы. Кроме того, наблюдаются потоки застывшей древней лавы. В плане тектоники Ганимед, по-видимому, больше похож на Землю, чем на Марс или Венеру (впрочем, следов недавней тектонической активности на Ганимеде пока не обнаружено).

Похожие «морщинистые» области с горными грядами и выемками наблюдаются на таких «ледяных» спутниках, как Энцелад, Ариэль и Миранда. Имеются ленточные образования, такие же как на Европе (но в гораздо меньшем количестве); подобные ленты могут формироваться в результате разъезжания поверхностных плит, распространения в освободившихся впадинах подкорочного вязкого или жидкого вещества и восстановления поверхностного льда. Тёмные области Ганимеда напоминают поверхность Каллисто.

Многочисленные ударные кратеры имеются на обоих типах поверхности Ганимеда, что говорит об их древности – до 3-3,5 млрд. лет (подобно лунной поверхности). Относительно молодые кратеры имеют светлые лучи выбросов. В отличие от лунных или меркурианских, кратеры Ганимеда довольно плоские, неглубокие, с невысокими стенками. Вероятно это свидетельствует о некоторой вязкости ледяной коры, которая может «оплывать» в течение геологически значимых промежутков времени и сглаживать детали рельефа. В результате наиболее древние кратеры вообще не имеют рельефа, об их наличии можно судить лишь по остаточным явлениям. Поскольку в «свежих» кратерах имеется более высокое содержание льда, то, скорее всего, Ганимед покрыт тонким покрывалом, состоящим из темного вещества, а подповерхностные слои состоят из более чистого водяного льда. Этот тёмный материал может иметь метеоритную природу, либо образоваться за счет улетучивания молекул воды из поверхностного слоя.

Крупнейшее образование на Ганимеде – тёмная плоская равнина с концентрическими грядами, получившая название Область Галилео ([Galileo Region]). По-видимому, она образовалась в результате столкновения с небесным телом, следы которого были впоследствии сглажены геологической активностью.

На Ганимеде обнаружены депрессии типа земных вулканических кальдер (впадин); они рассматриваются как кандидаты на проявления криовулканизма.

В середине 80-х годов американские и индийские астрономы (работавшие в индонезийской обсерватории в Лебанге) обнаружили следы крайне слабой атмосферы при затмении Ганимедом одной из звёзд. Эти данные были подтверждены с помощью телескопа Хаббл. Атмосфера (так же как и на Европе) состоит из кислорода, образовавшегося в результате разложения льда на водород и кислород под действием солнечной радиации (водород улетучивается в космос ввиду его лёгкости).

4. КАЛЛИСТО

Калли́сто́ (греч. Καλλιστώ) — один из галилеевых спутников Юпитера. Третий по величине спутник в Солнечной системе, размером примерно с Меркурий (но заметно уступает этой планете по массе).

Физические характеристики: Каллисто — одно из самых кратерированных тел в Солнечной системе. Следовательно, поверхность спутника очень старая (около 4 млрд. лет), а его геологическая активность крайне низкая.

Предполагается, что Каллисто покрыта ледяной корой толщиной 200 км, под которой находится слой воды толщиной около 10 км. Более глубокие слои состоят, по-видимому, из спрессованных горных пород и льда с постепенным возрастанием горных пород и железа к центру. Такая композиция, вообще говоря, не характерна для крупных небесных тел, у которых ядро, как правило, ярко выражено.

Каллисто имеет наименьшую плотность из всех галилеевых спутников (чем дальше от Юпитера — тем ниже плотность). Она состоит, вероятно, на 60 % из льда и воды и на 40 % из горных пород и железа. Аналогичный состав имеют Титан и Тритон

Наличие жидкого океана обусловлено характеристиками магнитного поля Каллисто (которое порождено, как полагают, электротоками в солёной воде). Обнаружено, что магнитное поле спутника изменяется в зависимости от ориентации относительно магнитного поля Юпитера; это предполагает наличие высокопроводящей жидкости внутри Каллисто. Ещё одно подтверждение существования жидкого океана заключается в том, что Каллисто не имеет характерного «разломанного» рельефа в местах, противоположных падению гигантских метеоритов (на Луне и Меркурии такие местности есть, что объясняется действием сейсмических волн в результате удара; на Каллисто сейсмические волны могут гаситься слоем жидкости).

Тёмный материал, видимый на поверхности Каллисто, является тонким «покрывалом». Этот материал может быть либо обломочной природы, после столкновений метеоритов с поверхностью, либо образоваться в результате испарения молекул воды из поверхностного слоя. Относительно молодые кратеры обнажают более светлый подповерхностный лёд.

Особенностью спутника является образование Вальхалла, которое представляет собой светлое пятно диаметром 600 км и концентрические кольца вокруг него диаметром до 3000 км. По-видимому, это стало следствием падения крупного метеорита. Ещё одно подобное образование — Асгард — имеет диаметр 1600 км. Обнаружена также любопытная вереница кратеров, идущая по прямой линии. Вероятно космическое тело под воздействием гравитационных сил было разорвано на выстроившиеся в ряд куски, врезавшиеся затем в Каллисто (подобно комете «Шумейкера-Леви 9» перед падением на Юпитер).

На Каллисто имеются необычные местности со множеством невысоких горных пиков, которые постепенно разрушаются. Механизм данной эрозии не совсем ясен; возможно это связано с «выпариванием» (сублимацией) льда под действием солнечной радиации.

У Каллисто обнаружена крайне слабая атмосфера, состоящая из углекислого газа.