Главная ТеорияОбъекты Солнечной системы Спутник Юпитера Каллисто — мир льда и камня

Спутник Юпитера Каллисто — мир льда и камня

by Юрий
499 просм.

Среди четвёрки галилеевых спутников Юпитера Каллисто по размеру уступает лишь Ганимеду, а во всей Солнечной системе – только Ганимеду и Титану. То есть это довольно большой объект, сравнимый по размерам с Меркурием.

Уже в бинокль все 4 галилеевых спутника Юпитера – Ио, Европу, Ганимед и Каллисто, легко обнаруживаются. Каллисто среди них находится от планеты дальше всех. Именно поэтому влияние Юпитера на этот спутника гораздо слабее, а на поверхности не такой большой уровень радиации, как на других. Это делает Каллисто перспективным местом для обустройства базы в будущем вблизи крупнейшей планеты Солнечной системы.

Спутник Юпитера Каллисто

Спутник Юпитера Каллисто.

Общие сведения о Каллисто

Этот спутник вращается вокруг Юпитера по слегка эллиптической орбите с эксцентриситетом 0.0074. В перигее расстояние между ними составляет 1869000 км, а в апогее 1897000 км. Полный оборот вокруг планеты Каллисто делает за 16.7 дней. Столько же длится оборот вокруг оси, то есть спутник находится в приливном захвате и всегда обращен к Юпитеру одной стороной. Влияние других галилеевых спутников слабое.

Диаметр Каллисто составляет 4820 км, что составляет около 38% земного или 99% от диаметра Меркурия. И этот спутник гораздо больше Луны – на 1346 км в поперечнике.

Сравнительные размеры спутников Юпитера

Сравнительные размеры спутников Юпитера, Земли и Луны.

При практически равных Меркурию размерах Каллисто втрое легче – его плотность составляет 1.83 г/см3. Дело в том, что в его составе лишь равное количество льда и камня, а у Меркурия – скальные породы и есть массивное металлическое ядро.

Ускорение свободного падения на Каллисто равно 1.235 м/с2, что составляет всего лишь 12% земного.

Внутреннее строение Каллисто

Считается, что спутник Каллисто образовался из остатков газопылевого диска после образования Юпитера. Слабое гравитационное воздействие планеты на таком расстоянии не вызывает мощных приливных явлений, поэтому недра спутника не разогрелись. Однако в них произошло некоторое расслоение материалов, и силикатные породы опустились вниз, образовав небольшое каменное ядро в центре.

Внутреннее строение Каллисто

Внутреннее строение Каллисто.

Верхний слой Каллисто, или литосфера – ледяная кора толщиной 80-150 км, а возможно, и вдвое толще. В составе этого слоя ученые обнаружили большое количество углекислого газа – конечно, в виде льда. Но в основном это смесь водяного льда и силикатов.

Изучая влияние магнитного поля Юпитера на этот спутник, учёные пришли к выводу, что оно не проникает глубоко внутрь, так как этому препятствует сплошной слой электропроводящей жидкости.

Поэтому очень вероятно, что под литосферой Каллисто имеет подлёдный океан глубиной не менее 10 км. Однако, если в воде содержится аммиак или другое вещество, препятствующее замерзанию воды, то глубина этого океана может достигать и 300 км.

Так как наличие именно солёной воды в подлёдном океане Каллисто более вероятно, то это повышает шансы и на возникновение там примитивной жизни. Хотя условия там похуже, чем на другом спутнике – Европе, однако Каллисто тоже представляет собой любопытное для учёных место.

Ниже подлёдного океана лежит мантия из смеси горных пород и льда. Чем ближе к центру, тем больше силикатов, успевших осесть ниже. Вещество в недрах этого спутника не успело полностью расслоиться – дифференцироваться, поэтому представляет собой мешанину льда и камня, лишь соотношение их меняется с глубиной.

В центре Каллисто расположено силикатное ядро диаметром не более 600 км.

Исследования Каллисто

Спутник Каллисто относится к группе галилеевых, куда также входят Ганимед, Европа и Ио. Они так названы, потому что их открыл Галилео Галилей в январе 1610 года. Однако до эры космических полётов изучение их было очень сложным из-за небольших размеров и большой удалённости. Поэтому долгое время о них было мало что известно.

Первым аппаратом, появившимся в окрестностях Юпитера, был американский зонд «Пионер-10». Он пролетел мимо планеты в декабре 1973 года. Ровно через год там же пролетел и «Пионер-11». Но эти аппараты основное внимание уделили самой планете и измерению её параметров, а о спутниках дали немного информации.

А вот пролетавшие в 1979-1980 годах мимо Юпитера зонды «Вояджер» дали гораздо больше ценных данных. Они смогли сделать снимки половины поверхности Каллисто с разрешением 1-2 км, измерили температуру поверхности, уточнили массу.


Еще больше информации получил зонд «Галилео», который специально был запущен для изучения Юпитера и его системы. С 1994 по 2003 годы он 8 раз сближался с Каллисто, вплоть до высоты всего в 138 км, и смог сделать много детальных снимков поверхности. Некоторые имеют разрешение всего в 15 м.

Другой зонд – «Кассини», отправленный в систему Сатурна, пролетая мимо Юпитера в 2000 году, сделал инфракрасные снимки Каллисто. В 2007 году дополнил данные пролетающий также транзитом к Плутону зонд «Новые горизонты».

Исследования Каллисто с помощью межпланетных зондов дало очень много информации и позволило многое узнать об этом спутнике.

Поверхность Каллисто

Поверхность этого спутника сплошь покрыта кратерами разных размеров. Пожалуй, здесь больше кратеров, чем где бы то ни было ещё в Солнечной системе. На каждый древний кратер накладывается несколько более молодых, разрушающих его.

Поверхность Каллисто отличается по цвету – там есть светлые и тёмные области, но они смешиваются между собой. В основном поверхность представлена равнинами, на которых разбросаны кратеры. Светлые области, как считают учёные, представляют собой выбросы льда после ударов метеоритов. Тёмные области – скальная порода, пыль и прочие минеральные элементы.

На Каллисто есть пара огромных образований. Первая – Вальхалла. Это кольцевой бассейн в 1800 км в поперечнике. У него есть яркий центр диаметром 600 км, от которого расходятся концентрические кольца.

Кратер Вальхалла и его кольцевая структура на Каллисто

Кратер Вальхалла и его кольцевая структура на Каллисто.

Другая такая структура называется Асгард и она чуть меньше – диаметр колец достигает 1600 км.

Есть вполне правдоподобна гипотеза, что каждый такой кольцевой бассейны образовался из-за удара очень крупного тела. Кольцевая структура – результат волнообразных разломов литосферы, которая лежит на жидком основании – ведь под ней предположительно находится подлёдный океан. Удар такой силы вполне мог вызвать такое гидравлическое воздействие снизу.

Особенность поверхности Каллисто – несмотря на огромное количество кратеров, рельеф там довольно сильно сглажен благодаря эрозии. Дело в том, что на освещённой Солнцем стороне происходит постепенная сублимация льда – его испарение. А так как льда там очень много, валы кратеров и другие неровности постепенно разрушаются. Поэтому там случаются обвалы и оползни.

Есть версия, что именно благодаря такой активной эрозии на поверхности Каллисто практически не встречаются небольшие кратеры диаметром до 1 км. Вместо них есть много холмов и впадин – скорее всего это всё, что остаётся после сглаживания таких мелких кратеров. На месте валов остаются холмы, а на месте самого кратера – впадина, а переходы между ними постепенно сглаживается.

Благодаря сублимации льда его количество на поверхности постепенно уменьшалось, поэтому поверхность Каллисто имеет много тёмных областей – это просто минеральная порода, в которой нет ничего, что может улетучиться. Она входила в состав грязного льда, пока сам лёд не испарился. Эта порода покрывает собой большие области, препятствуя дальнейшему испарению льда, который находится под ней.

Атмосфера Каллисто

Все данные по атмосфере Каллисто получены благодаря зонду «Галилео».

У Каллисто есть атмосфера, но она очень разреженная и состоит в основном из углекислого газа. В обычном состоянии такую свою атмосферу спутник потерял бы всего лишь за 4 дня, но она существует длительное время. Это говорит о том, что она постоянно пополняется. И это ещё один довод в пользу гипотезы о сублимации льда на поверхности Каллисто – верхние слои её обогащены углекислым газом. Испаряясь, сухой лёд подпитывает атмосферу углекислотой.

А вот в ионосфере Каллисто «Галилео» обнаружил кислород. Как он туда попадает, пока остаётся загадкой. Есть версия, что атмосфера Каллисто на самом деле содержит больше не углекислого газа, а кислорода, но данных за это нет. Хотя на поверхности телескоп «Хаббл» находил замёрзший кислород.

Вопрос по атмосфере Каллисто пока требует изучения и уточнения. Возможно, будущие полёты помогут выяснить больше подробностей.

Перспективы колонизации Каллисто

Галилеевы спутники Юпитера имеют большие размеры, приличную гравитацию, и могли бы стать отличным местом для будущей исследовательской базы. Но на самом деле подходит для этого лишь один из этих спутников – Каллисто. Дело в том, что на остальных слишком сильный радиационный фон, и находиться там человеку просто смертельно опасно. А вот Каллисто от Юпитера находится дальше всех, и там даже на поверхности уровень радиации вполне безопасен.

Благодаря удалённости от Юпитера Каллисто имеет и ещё одно преимущество – геологическую стабильность. Там не происходит ничего неожиданного и опасного – не извергаются вулканы, не трескается поверхность.

NASA проводила в 2003 году оценку перспективности Каллисто для устройства там базы. Она могла бы использоваться для производства топлива из имеющегося льда и дозаправки или обслуживания кораблей, следующих дальше. Также с Каллисто можно удобно и безопасно изучать Юпитер и другие спутники, особенно Европу, которая имеет перспективный в плане жизни подлёдный океан. Возможность для пилотируемого полёта к Каллисто прогнозировалась примерно к 2040-м годам.

Один комментарий

Александр 27.06.2020 - 07:11

Как много всего загадочного, интересного. Очень хочется, чтобы уже в будущем мы везде побывали и оценили в реальности все открытия)

Ответить

Оставьте своё мнение

Мы используем технологию cookie для лучшего представления сайта. Продолжая пользование сайтом, Вы выражаете своё согласие. Ок Подробнее...