S.W. Неизвестный Ганимед: тайны гигантского спутника Юпитера и его подледного океана

Расположенный на расстоянии более 628 миллионов километров от Земли, этот ледяной гигант носит титул крупнейшего спутника в Солнечной системе — его средний диаметр составляет внушительные 5268,2 километра. Для сравнения, средний диаметр Меркурия, который является полноценной планетой, составляет 4 879,4 километра.

Историческая встреча

7 июня 2021 года произошло историческое событие — космический аппарат NASA «Юнона», находящийся на орбите Юпитера с 2016 года, пролетел всего в 1 000 километрах от поверхности Ганимеда. Это беспрецедентное сближение стало первым за более чем два десятилетия — последний близкий контакт с юпитерианским спутником осуществил зонд NASA «Галилео» в 2000 году.

Маневр «Юноны» был крайне ограничен во времени: у аппарата было всего 25 минут до того момента, когда Ганимед скроется в тени газового гиганта. Однако этого времени хватило на получение пяти детализированных снимков, из которых было «сшито» итоговое изображение, ставшее самым детальным портретом Ганимеда в истории человечества.

© NASA/JPL-Caltech/SwRI/MSSS

Подледные тайны Ганимеда

Ганимед — обладатель огромного подповерхностного океана, который изолирован от внешнего мира 150-километровой толщей льда. По оценкам ученых, в подледном океане Ганимеда, глубина которого может достигать 900 километров, содержится больше воды, чем во всех морях, реках и озерах нашей планеты.

Но как исследователи узнали о существовании подледного океана, если никому и никогда не удавалось заглянуть туда?

Необычная плотность

Во-первых, Ганимед на 45% легче Меркурия, хотя по размеру превосходит эту планету. Следовательно, спутник Юпитера состоит не из тяжелых горных пород, а из более легкого вещества — воды в различных состояниях.

Странные покачивания (либрация)

Космический аппарат «Галилео», изучавший систему Юпитера с 1995 по 2003 годы, наблюдал характерные покачивания Ганимеда при движении по орбите. Эти колебания указывают на наличие масштабного резервуара с жидкой водой внутри спутника. Позже эту информацию подтвердил зонд «Юнона».

Магнитное поле и полярные сияния

«Галилео» также обнаружил, что Ганимед генерирует собственное магнитное поле — уникальная особенность среди всех спутников в Солнечной системе. Однако еще более интересным оказалось то, как это магнитное поле взаимодействует с мощным полем Юпитера.

Цепочка углублений в центре изображения — результат разрушения и падения фрагментированной кометы / © NASA/JPL-Caltech/SwRI/MSSS

Наблюдения показали, что магнитное поле Ганимеда демонстрирует странные колебания, которые можно объяснить только существованием электропроводного слоя под поверхностью — и соленая океаническая вода идеально соответствует этому требованию.

Космический телескоп NASA/ESA «Хаббл» предоставил дополнительные доказательства, наблюдая за полярными сияниями на Ганимеде. Их характер смещения при вращении спутника подтверждает наличие проводящего слоя (соленая вода), который влияет на магнитное поле.

Перспективы зарождения жизни

Три ключевых ингредиента для зарождения жизни — это жидкая вода (универсальный растворитель), стабильный источник энергии и обилие органических соединений.

Наличие первого компонента на Ганимеде подтверждено. Приливные силы, создаваемые гравитацией Юпитера, вкупе с радиоактивным распадом элементов в ядре спутника, представляют собой весьма мощный и стабильный источник энергии.

© NASA/JPL-Caltech/SwRI/MSSS

Кроме того, на поверхности обнаружены следы органических соединений, которые, скорее всего, были занесены кометами и астероидами. Транспортировка органики в океан Ганимеда — задача повышенной сложности, но все же реализуемая:

Приливные силы со стороны Юпитера постоянно сжимают и растягивают Ганимед, что приводит к появлению разломов и истончений в его ледяной коре;

Если достаточно массивный космический камень ударит в такое слабое место, то есть вероятность появления временного жидкого «коридора», через который органика доберется до океана.

Крайне маловероятно, что в прошлом подобные сценарии осуществлялись регулярно, поэтому в подледном океане Ганимеда может быть очень мало органики — недостаточно для зарождения и поддержания жизни.

Несмотря на это, некоторые ученые-оптимисты считают, что в океане Ганимеда все же могла развиться микробная жизнь, напоминающая земных экстремофилов, которые обитают вблизи глубоководных гидротермальных источников.

Грядущие исследования

14 апреля 2023 года состоялся запуск зонда Европейского космического агентства (ESA) JUICE (JUpiter ICy moons Explorer), который, как ожидается, прибудет в систему Юпитера в 2031 году. Основная цель миссии — изучение ледяных спутников газового гиганта (Ганимед, Европа и Каллисто).

Космический аппарат JUICE осуществит картографирование Ганимеда, поможет в каталогизации ударных структур и попытается отыскать возможные следы взаимодействия подледного океана с поверхностью спутника.

Источник

Еще по теме:

Тритон: карликовая планета, ставшая спутником Нептуна

Публикация на Тelegra.ph

Подпишитесь на наш телеграм-канал https://t.me/history_eco