|
Спутники Юпитера Великий астроном У. Гершель и его немецкий коллега И. X. Шретер в XVIII веке в своих трудах упоминали, что они не раз замечали темные пятна на галилеевых спутниках. Но лишь в 1849 г. опытный английский наблюдатель У. Р. Доуэс первым точно и определенно описал детали поверхности юпитерианских спутников. На крупнейшем из них — Ганимеде — он обнаружил полярную шапку. К этой картине поверхности спутника многие астрономы-наблюдатели (Барнард, Лоуэлл, испанский астроном X. Комас-Сола, исследователь Марса Э. Антониади) добавляли свои зарисовки, и, наконец, в 1951 г. американец Э. Дж. Рис уже смог составить обобщающую все известные факты первую карту поверхности Ганимеда. Через пару лет были опубликованы карты Ганимеда и других галилеевых спутников, выполненные французским астрономом Б. Лио (1897 — 1952 гг.), изучавшим небо при помощи крупного рефрактора знаменитой обсерватории Пикдю-Миди в Пиренеях. Насыщенная программа исследований планет и их спутников, предусматривающая полеты космических аппаратов, дала толчок формированию современной планетологии. Своими корнями эта наука уходит в классическую астрономию, но за последние 30-40 лет в планетологии многое достигнуто, благодаря не только применению автоматических космических летательных аппаратов, посылаемых к другим планетам и их спутникам, но и разработанным недавно новым оптическим методам и приборам для наземных наблюдений. Так, при наземных наблюдениях все чаще стали применять спектральные окна СВЧ-, ИК- и УФ- диапазонов. Еще 1957 г. известнейшим американским астрофизиком голландского происхождения Дж. П. Койпером на 82-дюймовом (205-см) телескопе обсерватории Мак Доналд, расположенной на горе Лок (США), были сделаны очень удачные снимки галилеевых спутников в инфракрасном диапазоне. Анализ снимков показал, что лишь Ио и Каллисто отражают излучение Солнца в сравнительно неизменном виде. Что же касается Ганимеда и в еще большей степени Европы, то их спектр показывает сильную "переработку" поступающего солнечного излучения, особенно в диапазоне между 15 000 и 25 000 ангстрем (1 ангстрем = 10"10 м). Из этого американский астрофизик делает сенсационный вывод: Ганимед и Европа покрыты... самым настоящим "земным" снегом! Правда, на Ганимеде, у которого альбедо поменьше, этот снег, по-видимому, перемешан с песчаной пылью.
Европа и Ганимед Астрофизик В. И. Мороз (Институт космических исследований АН СССР) получил в 1965 г. спектры галилеевых спутников другим методом и подтвердил: Европа и Ганимед обладают такой же отражательной способностью, как и полярные шапки Марса. Эти спутники покрыты льдом, если и не полностью, то в значительной мере. Так, у Европы снегом и льдом покрыто от половины до 100% поверхности, у Ганимеда — от четверти до 65%, а у Каллисто — от 5% до четверти всей поверхности. 
Таким образом, спектрофотометрия галилеевых спутников Европы, Ганимеда и Каллисто указывает на то, что на их поверхностях наверняка должен был бы находиться водяной лед. Однако на том расстоянии от Солнца (778 — 780 млн. км), где вращаются спутники Юпитера, водяной лед едва ли может существовать. На поверхности спутников температура составляет -100 -150°С, а при такой температуре и существующем там давлении вода находится как раз на границе между газообразной и твердой фазами. Поэтому возраст льда на спутниках зависит от условий, существовавших там в далеком прошлом. Если средние температуры на поверхности спутников планет не очень менялись, то за несколько миллиардов лет, в течении которых существует наша Солнечная система, поверхности Европы и Ганимеда могли потерять многие метры своей ледовой оболочки при испарении слоев льда в периоды повышения температуры на поверхности. Ледяная Европа Из четырех галилеевых спутников Юпитера наименьший — Европа. Размерами она слегка уступает нашей Луне (3476 км — диаметр Луны, а Европы — 3130 км). Европа, как и Луна, повернута к своей планете всегда одной стороной. А плотности их почти равны (3 г/см3 — у Европы и 3,3 г/см3 — у Луны), хотя Европа значительно превосходит и Ганимед, и Каллисто, плотность которых 1,9 и 1,8 г/см3 соответственно. 
Что же показали первые фотографии поверхности спутников Юпитера? В спорах о поверхности Европы многие ученые пришли к единому выводу: как бы не изменялись условия, в которых находился этот спутник Юпитера, все-таки большая часть его поверхности покрыта льдом или инеем. Снимки поверхности, переданные АМС Voyager-2 в июле 1979 г. прекрасно демонстрируют трещины и разломы в ледяной коре Европы. В отличие от снимков поверхности Европы, полученных Voyager-1 и Voyager-2 (1979 г.), снимки КА Galileo (1996 — 1999 годы) получены с довольно высоким разрешением. Так, если Voyager пролетели мимо спутников Юпитера на расстоянии 600 — 700 тыс. км, то первая встреча Galileo с Европой состоялась всего в 692 км от поверхности спутника. Поэтому, сделанные им снимки отличаются очень высоким разрешением. Обращаясь вокруг Юпитера, Galileo 19 раз пролетал вблизи поверхности Европы. На изображениях Европы отдельные области выглядят как отложения испарившегося солевого раствора. При больших, чем на Земле, запасах воды на Европе под ледяной поверхностью, по-видимому, существует огромный соленый океан. Один из авторов проекта Galileo, доктор Р. Паппалардо (JPL, NASA), утверждает, что поскольку на Европе под ледяной поверхностью может существовать океан из жидкой воды, значит, есть возможность возникновения и существования там некоторых форм жизни. Снимки, сделанные Galileo, показали наличие, наряду с характерными для поверхности Европы складками и трещинами, "куполов" и темных красноватых пятен, называемых дентикулами, от латинского слова, означающего веснушки. Эти "веснушки" достигают в поперечнике 10 км. Предположительно, это — глыбы более "теплого" льда из нижних слоев, которые постепенно поднимаются через холодные поверхностные слои, аналогично движениям в вулканической лаве. Пофантазируем и допустим, что у Европы есть эндобиосфера. Тогда, возможно, появившиеся организмы после длительной эволюции могут изменять внешний облик некоторых участков поверхности. Может быть, этим и объясняются неразрешенные вопросы относительно второго галилеевого спутника — Европы. А именно. Почему поверхность Европы самая гладкая среди всех тел Солнечной системы? Куда делись кратеры на Европе? Происхождение цветов многих деталей на поверхности Европы также остается загадкой. 
В заключение хотелось бы отметить также, что Galileo обнаружил у этого спутника тонкую газовую оболочку кислородного состава. Это, скорее, не атмосфера, а экзосфера — область над поверхностью Европы с ионами и частицами нейтральных газов, свободно диссипирующими в открытый космос. Александр Житецкий |
