Спутники Юпитера Ч.1

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.

Image 

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.

Image 

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.

Image 

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

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Все о космосе
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: