Спутники Юпитера

 

На сегодняшний день в Солнечной системе обнаружено около 180 спутников планет. Развитие астрономии, а также использование межпланетных космических аппаратов для изучения космоса позволяет фиксировать в нем небесные тела все меньших размеров, поэтому эта цифра постоянно увеличивается. Более половины обнаруженных спутников являются спутниками Юпитера, крупнейшей планеты, вращающейся вокруг Солнца.

Сегодня их количество оценивается в 79, но это достаточно условно и ученые утверждают, что на самом деле их не менее сотни. 50 спутников уже имеют собственные имена — по традиции их называют женскими именами в честь любимых и многочисленных дочерей Юпитера (Зевса). Божества в древности не отличались особой нравственностью и разборчивостью, поэтому среди спутников Юпитера Ганимед оказался прекрасным юношей, который понравился всемогущему громовержцу и поэтому похитил его. Остальные 29 небесных тел, открытых сравнительно недавно, еще не имеют своих названий.

 

Роль спутников Юпитера в развитии астрономии

 

Юпитер стал первой планетой в Солнечной системе, у которой были обнаружены спутники, за исключением Луны, спутника Земли. Это сделал Галилео Галилей, который в 1610 году с помощью телескопа рядом с гигантом обнаружил маленькие звезды, которые вели себя необычно по сравнению с другими небесными телами. Наблюдая за их движением в течение нескольких дней, он понял, что они вращаются вокруг Юпитера, а это означает, что они не являются независимыми планетами, а являются спутниками. Так были открыты Ганимед, Европа, Ио и Каллисто.

 

 

Последующие наблюдения с Земли позволили к 1970 г рассмотреть еще 9 спутников. Во время облета планеты "Вояджером-1" в 1978 г были открыты три новых спутника. С развитием телескопов нового поколения с 1999 года было открыто 47 дополнительных спутников и доказано существование системы пылевых колец. Большой научный вклад внесли телескоп «Хаббл» и космический аппарат «Галилео», которые в 1995–2003 годах находились на орбите Юпитера в качестве искусственного спутника.

 

Классификация спутников

 

Спутники планеты делятся на главные, внутренние и внешние. К первым относятся самые большие спутники. Ко второму - небесные тела малых размеров, вращающиеся вблизи условной поверхности планеты. Далее следуют орбиты главных спутников на расстоянии 20 радиусов от гиганта. Внешние спутники вращаются еще дальше, на расстоянии до 50 млн км от центра.

 

Внутренние и внешние

 

Внутренние спутники вращаются по круговым орбитам в экваториальной плоскости гиганта. В их список входят три малых тела радиусом 20-250 км и Амальтея. Ближе всего к гиганту находятся Метида и Адрастея, которые движутся по правильным орбитам вблизи внешнего края колец.

Большая группа спутников является внешней (не менее 59 объектов). Он состоит из тела неправильной формы, размеры которого не превышают 170 м. Движение происходит по эллиптическим траекториям, при этом небесные тела наклонены к плоскости экватора. Некоторые движутся в ретроградном направлении, противоположном тому, в котором движется планета и ее спутники.

 

Некоторые из внешних спутников движутся бок о бок по близким орбитам. Это говорит о том, что ранее они были частью единого тела, которое раскололось в результате столкновения с другим объектом в космосе.

 

Нерегулярные объекты

 

В подгруппу входят малые тела, вращающиеся по эксцентрическим орбитам на большом расстоянии от центра планеты. Они были созданы ударами крупных спутников или притянуты гравитацией Юпитера. Они мало изменились с момента своего образования, поэтому содержат информацию о природе Солнечной системы.

 

Исследования позволили определить состав и физические свойства крупных спутников, список которых представлен ниже:

 

Каллисто. Наименее плотное тело, состоящее из льда и горных пород. Здесь нет тектонических процессов, но есть множество кратеров, окруженных трещинами. Вес – 1,1х10²³ кг, размер 4,821 м.

 

Ио. Спутник имеет железное ядро, жидкую оболочку и кору толщиной 10-40 км. Здесь активно происходят тектонические процессы, действуют около 400 вулканов. Вес – 8,9х10²² кг, размер 3,642 км.

 

Ганимед. Самый большой спутник Юпитера. Если бы у него была собственная орбита вокруг Солнца, его бы считали планетой. Небесное тело имеет ядро, образование атмосферы со следами кислорода. Слой льда скрывает океан. Масса - 1,48⋅10²³ кг, размер 5260 м.

 

Европа. В центре самой маленькой из самых больших лун находится металлическое ядро. Его поверхность состоит из водяного пара и льда, под которым (по мнению ученых) находится соленый океан. Спутник — важнейший объект для изучения, поиска внеземной жизни. Вес — 4,8х10²²² кг, размер 3,122 м.

 

 

Специалисты изучают спутники, которые относятся не только к группе Галилея. Из внутренних спутников особенно интересна темно-красная Амальтея (размером 250х146х128 км), не имеющая аналогов в Солнечной системе. Цвет небесного тела объясняется включениями во льду минералов и отложениями серы, выброшенными вулканами соседнего Ио. Однако рассматривается версия, что спутник был захвачен гравитацией Юпитера.

 

К самым неуловимым спутникам относится Метида (размером 60х40х34 км), который вращается вокруг Юпитера быстрее, чем он вокруг своей оси. Необычная орбита защищает спутник от пристального внимания ученых. Самая дальняя из внутренних лун – Фива (размер 116х98х84 км). Она ориентирована в пространстве так, что её внутренний конец всегда обращен к Юпитеру.

 

Параметры орбиты

 

Институт космических исследований АН РФ приводит данные о спутниках газового гиганта в таблице:

 

Наименование спутника	Большая полуось (км)	Орбитальный период (сут)	Год открытия
Галилеевы спутники (главные)
Иo	421 700	+1,77	1610
Кaллисто	1 882 709	+16,69	1610
Гaнимeд	1 070 412	+7,15	1610
Eвропа	671 034	+3,55	1610
Группа Амальтеи (внутренние)
Метис	127 690	+7 ч 4 м 29 с	1980
Адрастея	128 690	+7 ч 9м 30 с	1979
Амальтея	181 366	+11 ч 57 м 23 с	1892
Фива	221 889	+ 16 ч 11 м 17 с	1979
Группа Карло (внешние, нерегулярные)
Карло	17 144 873	+458,62	2003
Группа Гималии (ближние внешние, нерегулярные)
Леда	11 187 781	+241,75	1974
Гималия	11 451 971	+250,37	1904
Лиситея	11 740 560	+259,89	1938
Элара	11 788 034	+261,14	1905

 

Газовый гигант обладает сильным гравитационным и магнитным полем, чем и объясняется большое количество спутников. Каждый из спутников является объектом научных исследований. Процесс исследования осложняется расстоянием и несовершенством технологий, поэтому наука не может точно сказать, сколько спутников у Юпитера. Но с развитием прогресса у человечества появляется все больше и больше информации.

 

Некоторые особенности галилеевых спутников

 

Тщательное и многолетнее изучение астрономами многих стран, а также несколько межпланетных космических миссий, отправивших свои наблюдения на Землю, позволили получить массу интересных данных об основных спутниках Юпитера.

 

Ио

 

 

Ио — самое вулканически активное небесное тело Солнечной системы. Близость массивного Юпитера заставляет поверхность спутника трескаться и активировать выбросы серы, придавая ему оранжево-желтый цвет. Скорее всего, его поверхность состоит из смеси льда и камней

 

Европа

 

 

Европа полностью покрыта коркой водяного льда, под которой может скрываться жидкий океан, объем которого превышает запасы воды на Земле более чем в два раза, что позволяет говорить о том, есть ли жизнь на спутниках Юпитера. При этом на фотоизображениях поверхность спутника имеет сетчатую структуру, что позволяет говорить о наличии разломов, трещин и проталин. Предполагается, что на Ганимеде и Каллисте также есть вода. На Европе может быть вдвое больше воды, чем на Земле. Опять же, считается, что гравитация планеты нагревает внутреннюю часть и поддерживает ее в тепле.

 

Ганимед

 

Ганимед — самый большой спутник, больше планеты Меркурий. Он единственный в Солнечной системе, обладающий собственным магнитным полем.

 

Калисто

 

 

Каллисто, четвертая луна, имеет одну из самых сильно покрытых кратерами поверхностей. В отличие от других, поверхность Каллисто очень древняя, с ударными кратерами возрастом в миллиарды лет.

 

Расстояние от планеты также связано со значительными изменениями в структуре поверхности спутников. Ганимед показывает прошлую тектоническую активность. Европа покрыта льдом, а Ио — самый многочисленный спутник с серой и действующими вулканами.

 

Можно отметить: чем ближе объект к планете, тем горячее поверхность. Считается, что все луны имели внутреннее строение, напоминающее современную Каллисто. То есть все спутники, кроме Каллисто, имели внутри расплавленный лед, что позволяло камню и железу проникать глубоко внутрь, а воде покрывать поверхность.