Юпитер — Спутник Юпитера ГАНИМЕД

Спутник Юпитера ГАНИМЕД

Общие сведения

Ганимед - самый большой спутник Юпитера и всей солнечной системы, имеющий размер планеты. Его диаметр составляет  5268 км. Он получил свое название по имени сына троянского царя и нимфы Каллирои. Боги взяли красивого мальчика на небо, где он стал любимцем и виночерпием Зевса.

Средняя плотность его низка - 1.94 г/cм3. Вообще, плотность галилеевых спутников уменьшается с удалением от Юпитера. Плотность Ио составляет 3.55, Европы - 3.01, а Каллисто - 1.83 г/cм3, что указывает на увеличение доли льда в их составе по мере удаления от Юпитера. Водяной лед Ганимеда составляет до 50% его массы. Ганимед имеет наиболее правильную форму, отличия его от формы шара не обнаружены. Некоторые характеристики спутника Ганимед приведены в таблице

Средняя
величина (Vo)
Радиус
(км)
Maсса
(кг)
Плотность
(г/cм3)
Скорость
отрыва
(км/с)
Альбедо

4.61

2634

1.48 x 1023

1.94

2.7400

0.42

Поверхность

Поверхность Ганимеда испещрена ударными кратерами, альбедо некоторых из них достигает 100%. Возраст поверхности Ганимеда оказался очень большим, некоторых наиболее древних темных участков - до 3-4 млрд лет.  Более светлые области часто пересекаются долинами и хребтами на многие тысячи километров. Ширина этих образований до десятков километров, глубина составляет всего несколько сотен метров. Это области более молодые, и ученые предполагают, что они возникли под действием растяжений ледяной коры в результате локальной тектоники.

Масштабные снимки поверхности, полученные космическим аппаратом Галилео, перевернули прежние представления о геологическом прошлом этого спутника. Они показывают древние ледяные поля, изрытые кратерами, и молодые равнины, изрезанные гребневидными горами, изрытые кратерами и тектонически деформированные. В целом, примерно половина площади, покрытой метеоритными и кометными кратерами, была заново изменена следами вулканической и тектонической деятельности. Снимок поверхности Ганимеда получен космическим аппаратом Галилео

Более поздние снимки показали возможное присутствие жидкой воды на Ганимеде.

Магнитное поле и магнитосфера Ганимеда

Во время сближения КА Галилео с Ганимедом было обнаружено большое увеличение в силе магнитного поля, т.е. впервые у спутника планеты четко зафиксирована собственная магнитосфера. Два прибора на Галилео - плазменный спектрометр, регистрирующий количество и состав заряженных частиц, и магнитометр, фиксирующий направление и величину магнитного поля, - при подлете к Ганимеду резко изменили свои показания. Концентрация ионов и электронов увеличилась более, чем в 100 раз, а величина магнитного поля возросла почти в 5 раз, его направление изменилось, указывая прямо на Ганимед. Этот магнитный кокон защищает спутник от магнитного влияния основного гигантского тела - Юпитера.
Комбинируя данные об открытом магнитном поле с известными гравитационными данными, ученые пришли к выводу, что Ганимед имеет металлическое ядро, окруженное скалистой силикатной мантией, которая в свою очередь покрыта ледяной корой. Такая дифференцированная структура, возможно, и вызывает магнитное поле, которое в свою очередь создает магнитосферу. Раньше единственными известными твердыми телами солнечной системы, имеющими магнитное поле, были планеты Меркурий и Земля. Теперь найдены магнитные поля у всех галилеевых спутников Юпитера - Ио, Европы, Ганимеда и Каллисто.
На Ганимеде собственное магнитное поле достаточно сильно, чтобы образовать магнитосферу с резко определенной границей внутри магнитосферы Юпитера. Последние наблюдения с Галилео показали присутствие магнитного поля и вокруг Каллисто. Магнитометр, установленный на Галилео, показал наличие магнитного поля и у Европы, причем северный магнитный полюс указывает странное направление. Величина магнитного поля составляет примерно одну четверть от силы магнитного поля Ганимеда.

Орбита, теория движения, эфемериды

Один оборот вокруг планеты Ганимед совершает за 7.154553 суток. Ганимед движется на резонансной орбите, т.е. совершает один оборот за два обращения другого галилеева спутника - Европы, который в свою очередь также совершает один оборот за два обращения Ио. Таким образом, периоды обращения спутников Европы и Ганимеда находятся в резонансе 1 : 2, Ио и Ганимеда - в резонансе 1 : 4, т.е. в системе галилеевых спутников существует тройной резонанс 1 : 2 : 4. Основные элементы орбиты приведены в таблице

Большая
полуось
(103 км)
Орбитальный
период
(сут)
Наклон
(град)
Эксцентриситет Средняя орбит.
скорость
(км/сек)

1 070

7.154553

0.195 0.002

10.88

. В настоящее время наилучшей теорией движения галилеевых спутников Юпитера является теория Лиске. Наиболее полную картину движения галилеевых спутников представил Феррас-Мелло в монографии "Динамика галилеевых спутников Юпитера". Подробнее о динамике галилеевых спутников... Вычисление эфемерид для наблюдений спутника на любой момент можно провести на сайте Бюро долгот (Париж).

Вращение

Ганимед находится в синхронном вращении с Юпитером, т.е. период вращения его вокруг оси равен периоду обращения спутника вокруг Юпитера.
Рекомендуемые величины для направления на северный полюс вращения и первый меридиан спутников Юпитера ( 1994, IAUWG ).
Прямое восхождение и склонение являются стандартными экваториальными координатами на экваторе J2000 на эпоху J2000.
Координаты северного полюса неизменной плоскости
= 66°.99.
Т - интервал в юлианских столетиях (по 36525 дней) от стандартной эпохи,
d - интервал в днях от стандартной эпохи,
Стандартная эпоха 1.5 января 2000, т.е. 2451545.0 TDB

Период
вращения
(сут)
Прямое восхождение
сев.полюса
Склонение
сев.полюса
Первый меридиан
7.154553 268.20 - 0.009 T
- 0.037 sin J4 + 0.431 sin J5
+ 0.091 sin J6
64.57 + 0.003 T
- 0.016 cos J4 + 0.186 cos J5
+ 0.039 cos J6
43.14 + 50.3176081 d
+ 0.033 sin J4 - 0.389 sin J5
- 0.082 sin J6

где
J4 = 355.°80 + 1191.°3 T 
J5 = 119.°90 + 262.°1 T 
J6 = 229.°80 + 64.°3 T


Примечание:

128° меридиан определяется кратером Анат.

Читайте также: