Ganimedes (księżyc)

Z Wikipedii, wolnej encyklopedii
Skocz do: nawigacja, szukaj
Ganimedes
Ganimedes widziany przez sondę Galileo, w naturalnych kolorach.
Ganimedes widziany przez sondę Galileo, w naturalnych kolorach.
Planeta Jowisz
Odkrył Galileo Galilei, Simon Marius
Data odkrycia 11 stycznia 1610
Charakterystyka orbity
Półoś wielka 1 070 400[1] km
Mimośród 0,0013[1]
Perycentrum 1 069 000 km
Apocentrum 1 071 800 km
Okres obiegu 7,155[1] d
Prędkość orbitalna 10,88 km/s
Nachylenie do płaszczyzny Laplace'a 0,177[1]°
Długość węzła wstępującego 63,552[1]°
Argument perycentrum 192,417[1]°
Anomalia średnia 317,540[1]°
Własności fizyczne
Średnica równikowa 5268,2 ± 0,6 km
Powierzchnia 8,70 × 107 km2
Objętość 7,6 × 1010 km3
Masa 1,4819 × 1023 kg
Średnia gęstość 1,936 g/cm3
Przyspieszenie grawitacyjne na powierzchni 1,428 m/s2
Prędkość ucieczki 2,741 km/s
Okres obrotu wokół własnej osi synchroniczny
Albedo 0,43 ± 0,02
Jasność obserwowana
(z Ziemi)
4,6m
Temperatura powierzchni 110 K
Ciśnienie atmosferyczne ślady Pa
Skład atmosfery 100% tlen

Ganimedes (Jowisz III) – największy księżyc Jowisza, należący do grupy księżyców galileuszowych. Jest równocześnie największym znanym księżycem w Układzie Słonecznym, większym od Merkurego.

Wszystkie księżyce galileuszowe można bez problemu dostrzec przez zwyczajną lornetkę.

Ganimedes, Ziemia i Księżyc w tej samej skali

Odkrycie[edytuj | edytuj kod]

Odkrycie Ganimedesa przypisywane jest zwyczajowo Galileuszowi, który skierował na Jowisza skonstruowaną przez siebie lunetę i dostrzegł w pobliżu tej planety cztery stale zmieniające swe położenie „gwiazdy”. Były to właśnie owe największe księżyce Jowisza, które później nazwano „galileuszowymi”. W 1614 roku ukazało się dzieło niemieckiego astronoma Simona Mariusa „Mundus Jovialis”, w którym twierdził on, iż dostrzegł te cztery obiekty na kilka dni przed Galileuszem. Sam Galileusz określał to dzieło jako plagiat.

Nazwa[edytuj | edytuj kod]

Nazwa księżyca została zaproponowana przez Mariusa, choć przyjęła się dopiero w XX wieku. Pochodzi ona z mitologii greckiej. Ganimedes był sługą, posłańcem i kochankiem boga Zeusa (Jowisza).

Powierzchnia[edytuj | edytuj kod]

Jasne i ciemne regiony na powierzchni Ganimedesa

W końcu dwudziestego i na początku dwudziestego pierwszego wieku wokół Jowisza krążyła sonda kosmiczna Galileo. Zawdzięczamy jej dokładne badania układu Jowisza. Na podstawie danych z tego próbnika wiemy, że Ganimedes wykazuje zróżnicowanie powierzchni – mamy tam do czynienia z jednej strony z obszarami geologicznie młodymi, które charakteryzują się jaśniejszą barwą i występowaniem rowów, z drugiej natomiast obserwujemy ciemniejsze, starsze regiony, które wyróżnia duża ilość kraterów uderzeniowych. Na powierzchni tego księżyca dostrzec można obszary, które prawdopodobnie przesuwały się względem siebie, jak płyty kontynentalne na Ziemi, a na ich obrzeżach wypiętrzały się – widoczne do dziś – góry. Jednakże obecnie wszystko wskazuje na to, że aktywność tektoniczna Ganimedesa ustała.

Na powierzchni Ganimedesa można także zauważyć polarne czapy lodowe, rozciągających się od biegunów aż do 40 równoleżnika.

Budowa wewnętrzna[edytuj | edytuj kod]

Budowa wewnętrzna Ganimedesa (model z pojedynczym oceanem)
Budowa wewnętrzna Ganimedesa (model wielowarstwowy)

Ganimedes jest największym księżycem Układu Słonecznego, większym od Plutona i Merkurego. Jednak jego średnia gęstość jest bardzo niska (nieco ponad 1,9 g/cm3), przez co masa księżyca stanowi zaledwie połowę masy Merkurego. Wynika to z faktu, że Ganimedes jest księżycem lodowym, złożonym w znacznym stopniu z lodu wodnego.

Ganimedes ma wyraźnie zróżnicowaną strukturę wewnętrzną. W jego wnętrzu wyróżnia się stosunkowo niewielkie żelazne jądro, które otoczone jest grubym, zbudowanym z krzemianów płaszczem. Ponad płaszczem rozciąga się powłoka zbudowana z warstw lodu i oceanu (lub kilku oceanów) słonej wody. Może ona mieć złożoną strukturę, którą tworzy kilka warstw stałych i ciekłych ułożonych naprzemiennie, na kształt kanapki. Najgłębiej, w kontakcie ze skałami płaszcza może istnieć warstwa silnie zasolonej wody, ponad nią gęsty lód VI, wyżej pośrednie warstwy stałe może tworzyć lód V i lód III. Są to wysokociśnieniowe formy lodu, niewystępujące naturalnie na Ziemi, o innej strukturze krystalicznej niż znany z życia codziennego lód Ih. Taki lód tworzy najbardziej zewnętrzną warstwę, twardą skorupę o grubości kilkunastu kilometrów[2].

Atmosfera[edytuj | edytuj kod]

Obserwacje przez Teleskop Hubble’a wskazują na istnienie wokół Ganimedesa bardzo rozrzedzonej atmosfery, która składa się niemal w 100% z tlenu. Powstaje ona w wyniku dysocjacji lodu powierzchniowego w efekcie napromieniowania. Uwolnione w ten sposób tlen i wodór unoszą się ku górze, z tym że wodór jako najlżejszy pierwiastek nie zostaje zatrzymany przez grawitację księżyca.

Pole magnetyczne[edytuj | edytuj kod]

Pole magnetyczne w pobliżu Ganimedesa. Zamknięte linie własnego pola magnetycznego księżyca zaznaczone są na zielono

Ganimedes jest jedynym księżycem w Układzie Słonecznym, posiadającym własne dipolowe pole magnetyczne, które jest na tyle silne, że tworzy niewielką magnetosferę, która częściowo chroni powierzchnię przed promieniowaniem z magnetosfery Jowisza. Świadczy to najprawdopodobniej o tym, że jądro księżyca jest częściowo stopione i funkcjonuje (lub funkcjonował) w nim mechanizm dynama magnetohydrodynamicznego, tak jak w przypadku Ziemi. Indukcja tego pola osiąga w okolicy biegunów magnetycznych księżyca wartość 1,2 μT[3], czyli ok. 1/50 indukcji w pobliżu ziemskich biegunów magnetycznych. Pole magnetyczne księżyca jest w okolicy równikowej skierowane przeciwnie do pola planety, zatem może zachodzić rekoneksja magnetyczna.

Dodatkowo pole magnetyczne Ganimedesa posiada składową indukowaną zmianami pola magnetosfery Jowisza. Dokładne pomiary sondy Galileo pozwoliły pokazać, że indukowane pole stanowi tylko 84% pola przewidywanego przez wyliczenia teoretyczne. Różnica ta może świadczyć o istnieniu warstwy ciekłej wody pod powierzchnią księżyca.

Badania[edytuj | edytuj kod]

Jak dotąd, obserwacje tego księżyca z bliska zostały przeprowadzone przez przelatujące przez układ Jowisza sondy Pioneer 10 i 11[4], Voyager 1 i 2, New Horizons oraz orbitującą wokół planety sondę Galileo. Ganimedes ma być głównym celem badań projektowanej misji Europejskiej Agencji Kosmicznej, nazwanej Jupiter Icy Moon Explorer (JUICE)[5].

Fantastyka naukowa[edytuj | edytuj kod]

W książce Zagubieni. Inwazja Marcina Mortki matka Doriana Tomlinsona pracowała na Ganimedesie. W serialu Fred szczęściarz gdy Brygida mówi, że jej ojciec za kare pośle ją na księżycu Jowisza Piętaszek mówi, że na Ganimedesie jest bardzo przyjemnie.

Zobacz też[edytuj | edytuj kod]

Przypisy

  1. 1,0 1,1 1,2 1,3 1,4 1,5 1,6 Planetary Satellite Mean Orbital Parameters (ang.). Jet Propulsion Laboratory, 2011-12-14. [dostęp 2012-07-29].
  2. Ganymede May Harbor 'Club Sandwich' of Oceans and Ice (ang.). Jet Propulsion Laboratory, 2014-05-01. [dostęp 2015-02-08].
  3. Adam P. Showman, Renu Malhotra. The Galilean Satellites. „Science”. 286, s. 77-84, 1999-10-01 (ang.). 
  4. SP-349/396 PIONEER ODYSSEY (ang.). NASA History Office, 1977. [dostęp 2015-02-08].
  5. JUICE (JUpiter ICy moon Explorer): a European-led mission to the Jupiter system

Linki zewnętrzne[edytuj | edytuj kod]