Самые большие спутники планет в солнечной системе

Самая большая планета в Солнечной системе

Сравнение размеров Юпитера и Земли.

С диаметром 142 984 километра Юпитер является самой большой планетой Солнечной системы. Наряду с Сатурном, Ураном и Нептуном, Юпитер классифицируется как газовый гигант.

Масса Юпитера в 318 раз больше массы Земли. Он в 2,5 раза тяжелее всех остальных планет Солнечной системы вместе взятых. Гигант находится на расстоянии около 770 миллионов километров от Солнца и совершает полный оборот вокруг светила примерно за 11,9 земного года.

Пожалуй, самой известной особенностью Юпитера является его Большое Красное Пятно (БКП) – ураган, который продолжается на планете более 300 лет. Диаметр Пятна больше диаметра Земли.

Основные физические характеристики

Спутник Ганимед включает в себя три основных слоя:

• Сфера металлического железа в центре (ядро, которое способно генерировать магнитное поле)
• Скальная оболочка (мантия)
• Сферическая ледяная оболочка.

Внешняя оболочка имеет внушительную глубину, которая может достигать 800 км. Поверхность верхней части называется ледяным панцирем, так как это в основном лед. Кроме него, оболочка может содержать некоторые смешанные породы. Магнитное поле у такого небесного тела, как спутник Ганимед, имеет замкнутую систему внутри массивной магнитосферы Юпитера. В 1996 году астрономы с помощью космического телескопа «Хаббл» обнаружили доказательства наличия тонкой кислородной атмосферы, недостаточной, чтобы поддерживать жизнь.

5. В фантастической литературе

• На Ганимеде происходит действие романа Роберта Хайнлайна «Небесный фермер» (1950). Земляне в условиях перенаселения сочли рентабельным изменить скорость вращения Ганимеда, и растопив льды, покрывающие планету, создали кислородную атмосферу низкого давления и так называемую «тепловую ловушку», позволяющую обеспечить на планете земные климатические условия и жизнь под открытым небом.
• Ганимед наряду с Землей одно из основных мест действия романа Роберта Сильверберга «Пришельцы с Земли» (1958). На Ганимеде обнаружены разумные миролюбивые аборигены (ганниты). Частная корпорация для захвата залежей радиоактивных руд силами специалиста по формированию общественного мнения пытается осуществить инсценировку нападения ганнитов на земную колонию и уничтожения ее для оправдания введения войск на эту планету с последующей очисткой планеты от ее коренных обитателей.

Почему Ганимед — самый странный спутник и есть ли на нем жизнь

Незначительная на первый взгляд луна Юпитера Ганимед на самом деле является уникальным объектом Солнечной системы. Она больше некоторых планет и может быть источником жизни. «Хайтек» делится самыми интересными фактами об этом спутнике газового гиганта.

Читайте Hitech на сайте.

В конце декабря 2021 года главный исследователь миссии Juno опубликовал 50-секундный аудиоклип, записанный космическим аппаратом НАСА во время пролета над Ганимедом.

Фактически, Ганимед является четвертым по величине объектом в Солнечной системе (после Земли, Венеры и Марса). Примечательно, что спутник имеет вдвое большую массу, чем земная Луна.

Его открыли еще в XVII веке

Ганимед — один из четырех спутников Юпитера, открытый в XVII веке итальянским астрономом Галилео Галилеем. Сначала ученый подумал, что это звезды. Наблюдая за объектами, он обнаружил, что «звезды» находятся на орбите вокруг Юпитера. Через несколько дней астроном понял истинную природу этих объектов. Когда Галилей понял, что это луны, он назвал их «звездами Медичи», в честь герцога Тосканского.

Затем другой ученый предложил назвать их в честь любимцев греческого бога Зевса. Позже они стали известны как Ио, Европа, Ганимед и Каллисто.

Единственный спутник с магнитосферой

Магнитосферы есть не у всех планет — только у Земли, Меркурия, Сатурна и Юпитера. Гораздо меньше их было обнаружено на лунах. По крайней мере, до 1996 года, когда космический аппарат НАСА «Галилео» зафиксировал свистящие и шипящие звуки со спутника. Это позволило ученым предположить, что Ганимед обладает самогенерирующейся магнитосферой.

Это говорит о том, что луна имеет активное внутреннее жидкое ядро. Она, вероятно, богата железом и никелем и залегает на глубине от 400 до 1 300 километров. Конвекция в жидком железе, обладающем высокой электропроводностью, как раз и создает магнитное поле.

Магнитосфера Ганимеда, как и магнитное поле Земли, состоит из заряженных частиц, которые служат защитой от космических лучей, в том числе от лучей Юпитера. Аналогичным образом, магнитное поле Луны создает яркие авроры на ее северном и южном полюсах.

Наэлектризованные газы, образующие авроральные пояса, были впервые обнаружены на ультрафиолетовых снимках Ганимеда. Они были сделаны с помощью спектрографа плазменных волн космического аппарата Galileo, а затем с помощью спектрографа телескопа Hubble.

Нерегулярные спутники

К нерегулярным спутникам Юпитера относятся все, что находятся за пределами орбит галлиевых спутников. Сюда относятся как спутники движущиеся в том же направлении, что и основные, и самые крайние спутники с ретроградными орбитами. Эти спутники делят на группы, которые движутся по схожим траекториям.
Траектории движения некоторых правильных спутников и спутников с обратным вращением пересекаются и возможны столкновения между ними. Вероятно подобные катаклизмы уже происходили. на это указывают как раз группы, движущиеся по сближенным орбитам. Сюда относятся группы: Гималай, Карме, Ананке, Пасифаи и отдельные луны: Темисто, Карпо, Велутудо.

Самый большой газовый гигант вне Солнечной системы

Самый большой газовый гигант.

Определить самую большую экзопланету класса газовый гигнат – задача не из простых. Ученым необходимо учесть множество вещей. Например, в космосе существуют объекты настолько огромные, что их сложно назвать планетами. Они скорее похожу на звезду. В то же время их масса меньше минимально необходимой для поддержания ядерных реакций горения водорода и превращения в звезду. Такие объекты принято называть субзвездными.

Предположительно самой большой экзопланетой класса газовый гигант среди обнаруженных на данный момент является HD 100546 b, открытая в 2013 году. Она находится в 337 световых годах от Земли. Ученые считают, что HD 100546 b в 6,9 раз крупнее и в 20 раз тяжелее Юпитера.

Спутник Урана, Миранда

Миранда

Несмотря на то, что крупнейшим спутником Урана является Титания, Миранда, самая маленькая из пяти лун планеты, наиболее подходит для колонизации. На Миранде есть несколько очень глубоких каньонов, глубже, чем Большой каньон на Земле. Эти места могут стать идеальным местом для посадки и установки базы, которая будет защищена от внешнего воздействия суровой среды и особенно от радиоактивных частиц, производимых магнитосферой самого Урана.

На Миранде есть лед. Астрономы и исследователи подсчитали, что он составляет примерно половину состава этого спутника. Как и на Европе, есть вероятность наличия воды на спутнике, которая скрыта под ледяной шапкой. Наверняка это неизвестно, и мы этого не узнаем, пока не подберемся ближе к Миранде. Если на Миранде все же есть вода, то это говорило бы о серьезной геологической активности на спутнике, так как он находится слишком далеко от Солнца и солнечный свет не состоянии поддерживать здесь воду в жидкой форме. Геологическая активность, в свою очередь, все это бы объяснила. Несмотря на то, что это всего лишь теория (и, скорее всего, маловероятная), близкое расположение Миранды к Урану и его приливным силам может вызывать эту самую геологическую активность.

Есть ли здесь вода в жидкой форме или нет, но если мы установим на Миранде колонию, то очень низкая гравитация спутника позволит спуститься в глубокие каньоны без фатальных последствий. В общем, здесь тоже будет чем заняться и что исследовать.

Каллисто: здесь находится Вальгалла

• Масса: 0,018 массы Земли
• Диаметр: 4 821 км
• Окружность по экватору: 15 144 км
• Орбитальная скорость: 8,204 км/с
• Температура поверхности: от -193 °C до -108 °C
• Видимый блеск: 5,65
• Назван в честь: нимфы, возлюбленной Зевса

На Каллисто больше кратеров, чем на любом другом объекте Солнечной системы. Один из самых больших называется Вальгалла, в честь волшебного дворца, куда, по легенде, попадают убитые воины после смерти. Каллисто считали “неинтересным”, поскольку он не проявлял ни вулканической, ни тектонической активности. Однако в 1990-х годах данные с аппаратов НАСА показали, что под его поверхностью может скрываться океан. Так Каллисто попал в список потенциально обитаемых небесных тел.

Атмосфера и магнитосфера Ганимеда

Как уже отмечалось, именно у Ганимеда есть то, чем могут похвастаться далеко не все планеты Солнечной системы – сильно разряженная, но все-таки кислородная атмосфера. Кислород в ней появляется благодаря присутствию на поверхности спутника залежей водяного льда, под действием ультрафиолетового излучения разлагающегося на водород и кислород. Более того, так как в составе атмосферы Ганимеда обнаружен и озон, скорее всего можно говорить о присутствии у спутника также и ионосферы.

Наличие атмосферы (вернее присутствие в ней атомарного водорода) приводит к эффекту аэрографа – слабому световому излучению появляющемуся у полюсов планеты.

Тем не менее, хотя словосочетание “кислородная атмосфера” звучит очень красиво и наводит на мысли о колонизации и внеземном разуме, стоит помнить о том, что давление атмосферы Ганимеда составляет всего 0,1 Па, то есть ничтожная часть земного.

Ещё более интересная особенность этой юпитерианской луны – магнитосфера. Да, Ганимед располагает магнитосферой, величина стабильного магнитного момента которой достигает – 1.3 х 103 Т · м3 (т.е. в 3 раза выше чем у Меркурия). Сила магнитного поля достигает 719 Тесла, а диаметр магнитосферы достигает 13156 км. Замкнутые полевые линии находятся ниже 30° широты, где захватываются заряженные частички и формируют радиационный пояс. Среди ионов наиболее распространенными выступает одиночный ионизированный кислород.

При соприкосновении магнитосферы Ганимеда и плазмой Юпитера, наблюдается ситуация очень похожая на контакт солнечного ветра и земной магнитосферы. Тем не менее, следует признать – магнитное поле спутника слишком слабое и не в состоянии удержать потоки радиации испускаемые Юпитером, так что окажись мы на поверхности Ганимеда, не смотря на наличие магнитосферы, нам бы не поздоровилось.

Строение самой большой луны Юпитера – Ганимеда

Орбита Ганимеда

Ганимед находится на расстоянии 1 070 400 километров от Юпитера и является третьим спутником «Галилео» после Ио и Европы. Ближайший из них — Каллисто.

Ганимед проходит полную орбиту за 7 дней и 3 часа. Его орбита слегка наклонена к экваториальной плоскости Юпитера, и этот угол время от времени меняется в пределах от 0,05 до 0,32 градуса. По этой причине наклон оси также варьируется в пределах от 0 до 0,33 градуса.

Орбиты некоторых спутников Юпитера.

Ганимед находится в орбитальной координации с Ио и Европой. За один оборот Ганимед совершает два оборота, Европа — два, а Ио — четыре. Они никогда не совпадают.

Ганимед, как и другие крупные спутники Юпитера, находится в гравитационном удержании, что означает, что он всегда обращен к Юпитеру одной стороной.

Магнитосфера спутника Ганимед

Ганимед – уникальный спутник, потому что располагает магнитосферой. Величина стабильного магнитного момента – 1.3 х 10 3 Т · м 3 (втрое выше показателя Меркурия). Магнитный диполь установлен на 176° относительно планетарного магнитного момента.

Сила магнитного поля достигает 719 Тесла, а диаметр магнитосферы – 10.525-13.156 км. Замкнутые полевые линии находятся ниже 30° широты, где захватываются заряженные частички и формируют радиационный пояс. Среди ионов наиболее распространенными выступает одиночный ионизированный кислород.

Контакт между лунной магнитосферой и планетарной плазмой напоминает ситуацию с солнечным ветром и земной магнитосферой. Индуцированное магнитное поле намекает на существование подземного океана.

Но возможность магнитосферы все еще остается тайной. Кажется, что она формируется из-за динамо – перемещение материала в ядро. Но есть и другие тела с динамо, у которых нет магнитосферы. Полагают, что ответом могут служить орбитальные резонансы. Увеличение приливного нагрева способно изолировать ядро и не дать ему остыть. Или же все дело в остаточной намагниченности силикатных пород.

Спутник Юпитера Ганимед

Орбита = 1 070 000 км от Юпитера
Диаметр = 5262 км
Масса = 1.48•1023 кг

Спутник Юпитера Ганимед

Ганимед является седьмым и самым большим спутником Юпитера.

Ганимед был открыт Галилеем и Мариусом в 1610 году.

Ганимед — самый большой спутник в Солнечной системе и своими размерами превосходит еще и две планеты — Меркурий и Плутон. Его диаметр больше диаметра Меркурия, но его масса составляет только приблизительно половину массы Меркурия. Ганимед намного больше, чем Плутон.

До того, как корабль Galileo совершил свой полет к Ганимеду, предполагали, что Ганимед и Каллисто состоят из каменного ядра, окруженного большой мантией из воды или льда с ледяной поверхностью (подобно тому, как и Титан, и Тритон). Данные, полученные Galileo, показали, что Каллисто имеет однородный состав, в то время как Ганимед разделяется на три структурных уровня: малое ядро из расплавленного железа или железа и серы, окруженное скалистой силикатной мантией с ледяной оболочкой на поверхности. Фактически, Ганимед подобен Ио с дополнительным внешним слоем льда.

Поверхность Ганимеда представляет собой в основном два типа местности: очень старые, с большим количеством кратеров, темные области, и несколько более молодые, более светлые, области с протяженным рядами канав и горных кряжей. Они явно имеют тектонический характер происхождения, но детали неизвестны. В этом отношении Ганимед более подобен Земле, чем Венера или Марс.

В разряженной атмосфере Ганимеда содержится кислород подобно Европе, но это не является доказательством наличия жизни.

Оба типа местности содержат кратеры. Плотность образования кратеров указывает на возраст от 3 до 3.5 миллиардов лет, подобно Луне. Есть и относительно молодые кратеры с лучами выбросов.

В отличие от Луны, однако, кратеры Ганимеда совершенно плоские, они не окружены кольцевыми горами, как кратеры на Луне и Меркурии.

Первый пролет Galileo над Ганимедом обнаружил, что этот спутник имеет собственное поле магнитосферы, простирающееся внутрь огромного Юпитера.

Толстый слой жидкой соленой воды мог бы стать лучшим объяснением его магнитных свойств, выявленных в мае 2000 года, когда космический корабль NASA Galileo пролетал на ближайшем расстоянии к Ганимеду.

Поверхность Ганимеда покрыта большим количеством льда. Согласно измерениям, проведенным инфракрасным спектрометром Galileo, состав некоторых минералов на поверхности Ганимеда дает основание предположить, что в прошлом на поверхности Ганимеда могла присутствовать соленая вода. Возможно, она поднималась на поверхность через трещины в ледяной корке.

На этой фотографии можно увидеть странные области, покрытые бороздами. Их высота около 1 км. Разрешение на фотографии – 3 км.

Ганимед имеет собственное сильное магнитное поле. Специалисты из Калифорнийского университета в Лос-Анжелесе, занимающиеся обработкой данных, полученных с помощью Galileo, считают, что для того, чтобы обладать такими характеристиками магнитного поля, какие найдены у Ганимеда, необходимо иметь что-то более электрически проводящее, чем твердый лед. Они считают, что на глубине от 150 до 200 километров под поверхностью Ганимеда располагается толстый слой соленой воды, подобной воде земных океанов. Этот слой воды находится между двумя слоями льда, а в жидком состоянии ее поддерживает природная радиоактивность Ганимеда, которая и обеспечивает необходимый нагрев. В отличие от Ганимеда основным источником внутреннего тепла Европы являются приливные смещения внутренних структур этого спутника под действием мощного гравитационного поля Юпитера

Происхождение и эволюция

Сравнение размеров Луны, Ганимеда и Земли

аккреционного дискагазопылевой туманности

Ядро Ганимеда после формирования сохранило большую часть тепла, накопленного во время аккреции и дифференцирования. Оно медленно отдаёт это тепло ледяной мантии, работая как своеобразная тепловая батарея. Мантия, в свою очередь, переносит это тепло на поверхность конвекцией. Распад радиоактивных элементов в ядре продолжил его разогревать, вызывая дальнейшую дифференциацию: были сформированы внутреннее ядро из железа и сульфида железа и силикатная мантия. Так Ганимед стал полностью дифференцированным телом. Для сравнения, радиоактивный нагрев недифференцированной Каллисто вызвал только конвекцию в её ледяных недрах, что эффективно их охладило и предотвратило крупномасштабное таяние льда и быструю дифференциацию. Процесс конвекции на Каллисто вызвал только частичное отделение камней ото льда. В настоящее время Ганимед продолжает медленно охлаждаться. Тепло, идущее от ядра и силикатной мантии, позволяет существовать подземному океану, а медленное охлаждение жидкого ядра из Fe и FeS вызывает конвекцию и поддерживает генерацию магнитного поля. Текущий тепловой поток из недр Ганимеда, вероятно, выше, чем у Каллисто.

Факты о Ганимеде

• Спутник Юпитера Ганимед является крупнейшим спутником в Солнечной системе. Он больше Меркурия и Плутона, и лишь немного меньше Марса. Его легко было бы классифицировать как планету, если бы он вращался вокруг Солнца, а не Юпитера.
• Возраст Ганимеда составляет около 4,5 миллиарда лет, примерно такого же возраста, как Юпитер.
• Расстояние от Юпитера: Ганимед является седьмым спутником и третьим Галилеевым от поверхности Юпитера, находящийся на орбите на расстояние примерно в 665 000 миль (1,070 млн. км).
• Размер: средний радиус Ганимеда составляет 1635 миль (2,631.2 км). Благодаря своим размерам, спутник Ганимед можно увидеть с помощью невооружённого взгляда. Ранние китайские астрономические записи показывают открытие спутника Юпитера, как вероятно, первое наблюдение Ганимеда. Хотя Ганимед больше Меркурия он имеет только половину его массы, что характеризуется его низкой плотностью.
• Температура: Дневные температуры на поверхности в среднем от 171F до 297F, а ночью температура падает до -193C. Маловероятно, что любые живые организмы населяют спутник Ганимед.
• Поверхность Ганимеда состоит из двух типов рельефа местности: на 40 процентов усыпана многочисленными кратерами и на 60 процентов из светлых канавок, которые образуют сложную модель, дающую спутнику его характерный внешний вид. Канавки, которые, вероятно, были сформированы в результате тектонической активности или во время освобождения воды из-под поверхности, так высоки, что имею 2000 футов в высоту и тянутся на тысячи миль.
• Считается, что спутник Ганимедом имеет морской океан, который расположен на глубине 124 мили под поверхностью, в отличие от спутника Европа, который имеет большой океан ближе к поверхности.
• Ганимед имеет тонкую атмосферу, состоящую из кислорода — слишком тонкую, чтобы поддерживать жизнь. Это единственный спутник в Солнечной системе, который иметь магнитосферы. Магнитосфера Ганимеда полностью встроены в магнитосфере Юпитера.
  Открытие спутника Ганимед
• Галилей назвал эту луну Юпитер III. Но численная система именования была заброшена в середине 1800-х годов и поэтому спутник был назван в честь Ганимеда, троянского царевича в греческой мифологии. Зевс, аналог Юпитера в римской мифологии, привел на Олимп Ганимеда, который принял форму орла, и сделал его виночерпием олимпийских богов и одним из любимцев Зевса.

Примечания

1. ↑ 12Ганимед – Самый большой спутник — www.milkywaygalaxy.ru/sputniki/ganimed-samyjj-bolshojj-sputnik/. Космос и Вселенная.
2. Работа Мариуса «Mundus Iovialis anno MDCIX Detectus Ope Perspicilli Belgici» описывает наблюдения, проведённые в 1609 году. Опубликована в 1614 году.
3. Satellites of Jupiter — galileo.rice.edu/sci/observations/jupiter_satellites.html  (англ.). Galileo Project.
4. ↑ 12Ганимед — www.allplanets.ru/solar_sistem/jupiter/Ganymede.htm.
5. Carlson, R.W.; Bhattacharyya, J.C.; Smith, B.A. и др. (1973). «Atmosphere of Ganymede from its occultation of SAO 186800 on 7 June 1972 — adsabs.harvard.edu/abs/1973Sci…182…53C» (en). Science 53. DOI:10.1126/science.182.4107.53 — dx.doi.org/10.1126/science.182.4107.53.
6. Grundy, W.M.; Buratti, B.J.; Cheng, A.F. et al. (2007). «New Horizons Mapping of Europa and Ganymede — adsabs.harvard.edu/abs/2007Sci…318..234G» (en). Science 318 (5848): 234–237. PMID 17932288 — www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/17932288?dopt=Abstract.

Самая большая каменистая экзопланета

Художественное представление планеты BD+20594 b

Самая большая каменистая экзопланета была обнаружена космическим телескопом «Кеплер» в 2016 году в созвездии Овна, что в 500 световых лет от нас. Объект, получивший обозначение BD+20594b, тяжелее Земли примерно в 16 раз и обладает радиусом в 2,2 раза больше земного.

Ранее самой большой каменистой экзопланетой считался Kepler-10 c. Исследования говорили, что эта планета обладает радиусом, который в 2,35 раза больше земного, а ее масса примерно в 17 больше, чем у Земли. Однако более точные расчеты, проведенные в 2017 году, позволили установить, что планета Kepler-10c всего в 7,4 раза тяжелее Земли, а ее состав скорее ближе к газовым гигантам.