Atualmente, uma parte significativa da pesquisa sobre a planetologia do sistema solar é dedicada aos satélites dos planetas gigantes. O interesse por eles aumentou na virada dos anos setenta e oitenta, depois que as primeiras imagens da espaçonave Voyager revelaram aos cientistas a incrível diversidade e complexidade desses mundos remotos. Um dos objetos de estudo promissores é o maior satélite de Júpiter - Ganimedes.
Sistema Júpiter em resumo
Falando em satélites, via de regra, eles não levam em conta a diferença no número de pequenos objetos que compõem os sistemas de anéis - enormes em Saturno e bem mais modestos em Júpiter. Dada essa consideração, o maior planeta do sistema solar também tem o séquito mais numeroso, de acordo com dados modernos.
O número de satélites conhecidos está aumentando constantemente. Então, em 2017, sabia-se que Júpiter tem 67 satélites, os maiores dos quais são comparáveis a planetas, eos pequenos têm cerca de um quilômetro de tamanho. No início de 2019, o número de satélites abertos já atingiu 79.
satélites da Galileia
Os quatro maiores, além do próprio planeta, corpos do sistema de Júpiter foram descobertos em 1610 por Galileu Galilei. Em homenagem a ele, eles receberam seu nome coletivo. Os maiores satélites de Júpiter têm o nome dos amados da divindade suprema do panteão greco-romano: Io, Europa, Ganimedes e Calisto. Eles são fáceis de ver com um pequeno telescópio ou binóculos. Cada um desses satélites é de grande interesse para os cientistas planetários.
Io - o mais próximo do planeta - é notável por ser o objeto mais ativo do sistema solar. Devido à influência das marés de Júpiter, bem como Europa e Ganimedes, mais de quatrocentos vulcões atuam em Io. Toda a superfície do satélite, que é um pouco maior que a Lua em diâmetro, está coberta de emissões de enxofre e seus compostos.
Europa é o segundo maior satélite, um pouco menor que a Lua. É coberto por uma crosta gelada atravessada por falhas e fissuras. Há sinais de um oceano de água líquida sob esta crosta. Europa é um dos principais candidatos para encontrar vida extraterrestre.
A terceira maior lua é Ganimedes. Suas características serão discutidas com mais detalhes abaixo.
Callisto é o satélite galileu mais distante de Júpiter. Em diâmetro, está muito próximo do planeta Mercúrio. A superfície de Calisto é extremamente antiga, caracterizada por um grande número de crateras de impacto, o que indicasobre a ausência de atividade geológica. Alguns modelos da estrutura permitem a existência de um oceano líquido sob a superfície de Calisto.
A foto abaixo mostra as maiores luas de Júpiter em ordem de distância e em comparação com o tamanho da Terra e da Lua.
Ganymede: tamanho e órbita
O diâmetro de Ganimedes é de 5.268 km, quase 400 km a mais que o de Mercúrio. Não é apenas a maior lua de Júpiter, mas também a maior e mais massiva lua do sistema solar. Ganimedes é uma vez e meia maior e duas vezes mais massivo que a Lua.
O satélite está a pouco mais de um milhão de quilômetros de Júpiter, movendo-se em uma órbita quase circular, fazendo uma revolução completa em 7,15 dias terrestres. A própria rotação de Ganimedes ocorre em sincronismo com a revolução ao redor do planeta, de modo que ele sempre se volta para Júpiter com o mesmo hemisfério - assim como a Lua para a Terra.
Composição e estrutura do satélite
Além de rochas e ferro, Ganimedes contém uma grande quantidade de água (principalmente na forma de gelo) com uma mistura de substâncias voláteis, como a amônia. Os dados da análise espectral também indicam a presença de dióxido de carbono, compostos de enxofre e, provavelmente, substâncias orgânicas na forma de uma mistura (as chamadas tolinas) em sua superfície.
O modelo da estrutura de Ganimedes é baseado nos resultados do estudo das características de sua rotação e campo magnético. Supõe-se que o satélite consiste nas seguintes camadas pronunciadas:
- núcleo enriquecido com ferro;
- manto interno de silicato;
- manto externo predominantemente gelado;
- oceano salgado subsuperficial intercalado com gelo;
- casca de composição e estrutura complexa.
Recursos de superfície
Imagens do maior satélite do planeta Júpiter, obtidas durante as missões Voyager e especialmente Galileo, demonstram a diversidade e a estrutura complexa da superfície. Aproximadamente um terço da área de Ganimedes é ocupada por áreas escuras, aparentemente antigas, com um grande número de crateras. As áreas mais claras são um pouco mais jovens, uma vez que há significativamente menos formações de impacto. Eles têm um caráter sulcado, coberto com muitas rachaduras e sulcos.
Acredita-se que essas áreas levemente enrugadas sejam o resultado de atividades tectônicas passadas. Provavelmente, esses processos foram causados por uma série de fatores. Primeiro, durante a diferenciação gravitacional do interior do satélite e a formação de seu núcleo e outras camadas, o calor foi liberado e a superfície foi deformada. Além disso, deve-se levar em conta o efeito das forças de maré durante a instabilidade das órbitas no sistema inicial de Júpiter.
A maior lua do planeta gigante tem calotas polares fracas, que se acredita serem formadas por partículas de água gelada.
A tênue atmosfera de Ganimedes
Com a ajuda do Telescópio Espacial Hubble, um envelope gasoso extremamente rarefeito de oxigênio molecular foi descoberto perto de Ganimedes. Sua presença está mais provavelmente associada à dissociaçãomoléculas de água no gelo de superfície sob a influência da radiação cósmica. Além disso, o hidrogênio atômico foi detectado na atmosfera de Ganimedes.
A concentração de partículas nesta tênue atmosfera é da ordem de centenas de milhões de moléculas por centímetro cúbico. Isso significa que a pressão na superfície de Ganimedes pode ser décimos de micropascal, que é um trilhão de vezes menor do que na Terra.
Campo magnético e magnetosfera
Como resultado das medições realizadas pela estação Galileu, descobriu-se que o maior satélite de Júpiter tem seu próprio campo magnético bastante forte. O valor de sua indução varia de 720 a 1440 nT (para comparação, para a Terra é de 25 a 65 µT, ou seja, em média, 40 vezes mais). A presença de um campo magnético serviu como um sério argumento a favor do modelo, segundo o qual o núcleo de ferro de Ganimedes, como o do nosso planeta, é diferenciado em uma parte central sólida e uma casca fundida.
O campo magnético de Ganimedes forma a magnetosfera - a região dentro da qual o movimento de partículas carregadas obedece a esse campo. Esta região se estende por uma distância de 2 a 2,5 diâmetros de Ganimedes. Ele interage de forma complexa com a magnetosfera de Júpiter e com sua ionosfera extremamente estendida. Os pólos de Ganimedes ocasionalmente mostram auroras.
Em mais pesquisas
Depois do aparelho Galileu, os satélites de Júpiter foram estudados principalmente através de telescópios. Alguma quantiaAs imagens também foram obtidas durante os sobrevôos das estações Cassini e New Horizons. No início do século 21, vários projetos espaciais especiais deveriam ser realizados para estudar esses corpos celestes, mas por vários motivos eles foram fechados.
Missões já planejadas como EJSM (Europa Jupiter System Mission), envolvendo o lançamento de vários veículos para explorar Io, Europa e Ganimedes, Europa Clipper e JUICE (Jupiter Icy Moons Explorer). No programa deste último, atenção especial é dada ao maior satélite de Júpiter.
Qual desses projetos se tornará realidade, o tempo dirá. Se as missões anunciadas acontecerem, aprenderemos muitas coisas novas e excitantes sobre os mundos distantes do sistema de Júpiter.
