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 1,425[2][3] m/s2
Siła ciążenia na powierzchni 0,145 g
Prędkość ucieczki 2,74 km/s [4]
Okres obrotu wokół własnej osi synchroniczny
Albedo 0,43 ± 0,02
Jasność obserwowana
(z Ziemi)
4,6 (w opozycji)[5]
4.38 (w roku 1951)[6]m
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, ma większą średnicę od Merkurego, najmniejszej znanej planety.

Wszystkie księżyce galileuszowe można dostrzec przez zwyczajną lornetkę.

Ganimedes, Ziemia i Księżyc w tej samej skali

Odkrycie[edytuj]

Odkrycie Ganimedesa przypisywane jest zwyczajowo Galileuszowi, który skierował na Jowisza skonstruowaną przez siebie lunetę i dostrzegł w pobliżu cztery stale zmieniające położenie „gwiazdy”. Były to największe księżyce Jowisza, później nazwane „galileuszowymi”.

W 1614 roku ukazało się dzieło niemieckiego astronoma Simona Mariusa „Mundus Jovialis”, w którym twierdził on, że dostrzegł te cztery obiekty na kilka dni przed Galileuszem. Galileusz określał to dzieło jako plagiat.

Nazwa[edytuj]

Nazwa księżyca, zaproponowana przez Mariusa, przyjęła się dopiero w XX wieku. W mitologii greckiej Ganimedes był sługą, posłańcem i podczaszym boga Zeusa (Jowisza).

Powierzchnia[edytuj]

Jasne i ciemne regiony na powierzchni Ganimedesa

W końcu XX i na początku XXI wieku wokół Jowisza krążyła sonda Galileo. Na podstawie danych z tego próbnika wiemy, że Ganimedes wykazuje zróżnicowanie powierzchni – są tam obszary geologicznie młode, charakteryzujące się jaśniejszą barwą i występowaniem rowów, oraz starsze, ciemniejsze, które wyróżnia duża ilość kraterów uderzeniowych. Na powierzchni 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. Wydaje się jednak, że aktywność tektoniczna Ganimedesa ustała.

Na powierzchni księżyca są widoczne polarne czapy lodowe na szerokościach począwszy od 40 równoleżnika.

Budowa wewnętrzna[edytuj]

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 niska (nieco ponad 1,9 g/cm3), przez co masa księżyca stanowi zaledwie połowę masy Merkurego. Ganimedes jest księżycem lodowym, złożonym w znacznym stopniu z lodu wodnego.

Ganimedes ma wyraźnie zróżnicowaną strukturę wewnętrzną. W jego wnętrzu jest stosunkowo niewielkie żelazne jądro, otoczone grubym, zbudowanym z krzemianów płaszczem. Ponad płaszczem rozciąga się powłoka zbudowana z warstw lodu i słonej wody. Może to być kilka warstw stałych i ciekłych ułożonych naprzemiennie. 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[7].

Atmosfera[edytuj]

Obserwacje Teleskopem 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. Grawitacja księżyca nie zatrzymuje uwolnionego przy tym lotnego wodoru, pozostawiając tlen.

Pole magnetyczne[edytuj]

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

Ganimedes jest jedynym księżycem w Układzie Słonecznym posiadającym własne dipolowe pole magnetyczne, na tyle silne, że tworzy niewielką magnetosferę, częściowo chroniącą powierzchnię przed promieniowaniem z magnetosfery Jowisza. Świadczy to najprawdopodobniej, że jądro księżyca jest częściowo stopione i funkcjonuje (lub funkcjonował) w nim mechanizm dynama magnetohydrodynamicznego, podobny do ziemskiego. Indukcja tego pola osiąga w okolicy biegunów magnetycznych 1,2 μT[8], ok. 1/50 wartości ziemskiej. Pole magnetyczne księżyca jest w okolicy równikowej skierowane przeciwnie do pola planety, zatem może zachodzić rekoneksja magnetyczna.

Dodatkowo pole magnetyczne Ganimedesa ma 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.

Badania[edytuj]

Obserwacje tego księżyca z bliska zostały przeprowadzone przez przelatujące przez układ Jowisza sondy Pioneer 10 i 11[9], Voyager 1 i 2, New Horizons oraz orbitującą wokół planety sondę Galileo. Ganimedes ma być głównym celem badań projektowanej misji Europejskiej Agencji Kosmicznej Jupiter Icy Moon Explorer (JUICE)[10].

Fantastyka naukowa[edytuj]

Większa część akcji książki Sola z nieba północnego Bohdana Peteckiego rozgrywa się w bazie obcych na powierzchni Ganimedesa; księżyc ten pojawia się zresztą częściej w jego twórczości jako miejsce, gdzie znajdują się ludzkie bazy kosmiczne[11]. W książce Zagubieni. Inwazja Marcina Mortki matka Doriana Tomlinsona pracowała na Ganimedesie. W serialu Fred szczęściarz, gdy Brygida mówi, że jej ojciec za karę pośle ją na księżyc Jowisza, Piętaszek mówi, że na Ganimedesie jest bardzo przyjemnie.

Zobacz też[edytuj]

Przypisy

  1. a b c d e f g Planetary Satellite Mean Orbital Parameters (ang.). JPL, 2011-12-14. [dostęp 2012-07-29].
  2. Grawitacja obliczona ze wzoru wykorzystującego masę, stałą grawitacji (G) oraz promień (r): Gm/r2
  3. Kalkulator przyspieszenia grawitacyjnego- Calcoolator.pl - Kalkulator online, calcoolator.pl [dostęp 2017-11-23] (pol.).
  4. Kalkulator drugiej prędkości kosmicznej- Calcoolator.pl - Kalkulator online, calcoolator.pl [dostęp 2017-11-23] (pol.).
  5. Donald K. Yeomans: Planetary Satellite Physical Parameters (ang.). JPL Solar System Dynamics, 2006-07-13.
  6. Yeomans: Horizon Online Ephemeris System for Ganymede (Major Body 503) (ang.). California Institute of Technology, Jet Propulsion Laboratory.
  7. Ganymede May Harbor 'Club Sandwich' of Oceans and Ice (ang.). Jet Propulsion Laboratory, 2014-05-01. [dostęp 2015-02-08].
  8. Adam P. Showman, Renu Malhotra. The Galilean Satellites. „Science”. 286, s. 77–84, 1999-10-01 (ang.). 
  9. SP-349/396 PIONEER ODYSSEY (ang.). NASA History Office, 1977. [dostęp 2015-02-08].
  10. JUICE (JUpiter ICy moon Explorer): a European-led mission to the Jupiter system
  11. Bartek Biedrzycki: Seria podcastów Petecki przerywa milczenie. W: GniazdoSwiatow.net [on-line]. [dostęp 2016-11-23].

Linki zewnętrzne[edytuj]

  • Ganymede. W: Księżyce Układu Słonecznego [on-line]. [dostęp 2016-02-05]. [zarchiwizowane z tego adresu (2013-07-27)].
  • Ganymede (ang.). W: Solar System Exploration [on-line]. NASA. [dostęp 2016-02-05].