Actualmente, una parte importante de la investigación sobre la planetología del sistema solar se dedica a los satélites de los planetas gigantes. El interés en ellos aumentó a finales de los años setenta y ochenta, después de que las primeras imágenes de la nave espacial Voyager revelaran a los científicos la asombrosa diversidad y complejidad de estos mundos remotos. Uno de los objetos de estudio prometedores es el satélite más grande de Júpiter: Ganímedes.
Resumen del sistema de Júpiter
Hablando de satélites, por regla general, no tienen en cuenta la diferencia en la cantidad de objetos pequeños que componen los sistemas de anillos: enormes en Saturno y mucho más modestos en Júpiter. Dada esta consideración, el planeta más grande del sistema solar también tiene el séquito más numeroso, según los datos modernos.
El número de satélites conocidos aumenta constantemente. Entonces, para 2017, se sabía que Júpiter tiene 67 satélites, los más grandes de los cuales son comparables a los planetas, ylos pequeños tienen un tamaño aproximado de un kilómetro. A principios de 2019, el número de satélites abiertos ya alcanzó los 79.
Satélites galileanos
Los cuatro cuerpos más grandes, además del propio planeta, del sistema de Júpiter fueron descubiertos en 1610 por Galileo Galilei. En honor a él, recibieron su nombre colectivo. Los satélites más grandes de Júpiter llevan el nombre de los amados de la deidad suprema del panteón grecorromano: Io, Europa, Ganímedes y Calisto. Son fáciles de ver con un pequeño telescopio o binoculares. Cada uno de estos satélites es de gran interés para los científicos planetarios.
Io, el más cercano al planeta, destaca por ser el objeto más activo del sistema solar. Debido a la influencia de las mareas de Júpiter, así como de Europa y Ganímedes, más de cuatrocientos volcanes actúan sobre Ío. Toda la superficie del satélite, que es un poco más grande que la Luna en diámetro, está cubierta con emisiones de azufre y sus compuestos.
Europa es el segundo satélite más grande, algo más pequeño que la Luna. Está cubierto por una costra helada atravesada por fallas y grietas. Hay signos de un océano de agua líquida debajo de esta corteza. Europa es uno de los principales candidatos para encontrar vida extraterrestre.
La tercera luna más grande es Ganímedes. Sus características se discutirán con más detalle a continuación.
Calisto es el satélite galileano más alejado de Júpiter. En diámetro, está muy cerca del planeta Mercurio. La superficie de Calisto es extremadamente antigua, caracterizada por una gran cantidad de cráteres de impacto, lo que indicasobre la ausencia de actividad geológica. Algunos modelos de la estructura permiten la existencia de un océano líquido bajo la superficie de Calisto.
La foto de abajo muestra las lunas más grandes de Júpiter en orden de distancia y en comparación con el tamaño de la Tierra y la Luna.
Ganimedes: tamaño y órbita
El diámetro de Ganímedes es de 5268 km, casi 400 km más que el de Mercurio. No solo es la luna más grande de Júpiter, sino también la luna más grande y masiva del sistema solar. Ganímedes es una vez y media más grande y dos veces más masivo que la Luna.
El satélite se encuentra a poco más de un millón de kilómetros de Júpiter, moviéndose en una órbita casi circular, dando una vuelta completa en 7,15 días terrestres. La propia rotación de Ganímedes ocurre en sincronía con la revolución alrededor del planeta, por lo que siempre gira hacia Júpiter con el mismo hemisferio, al igual que la Luna hacia la Tierra.
Composición y estructura del satélite
Además de rocas y hierro, Ganímedes contiene una gran cantidad de agua (principalmente en forma de hielo) con una mezcla de sustancias volátiles, como el amoníaco. Los datos del análisis espectral también indican la presencia de dióxido de carbono, compuestos de azufre y, probablemente, sustancias orgánicas en forma de mezcla (las llamadas tolinas) en su superficie.
El modelo de la estructura de Ganímedes se basa en los resultados del estudio de las características de su rotación y campo magnético. Se supone que el satélite consta de las siguientes capas pronunciadas:
- núcleo enriquecido con hierro;
- manto interior de silicato;
- manto exterior predominantemente helado;
- océano salado subterráneo intercalado con hielo;
- corteza de composición y estructura complejas.
Características de la superficie
Imágenes del satélite más grande del planeta Júpiter, obtenidas durante las misiones Voyager y especialmente Galileo, demuestran la diversidad y estructura compleja de la superficie. Aproximadamente un tercio del área de Ganímedes está ocupado por áreas oscuras, aparentemente antiguas, con una gran cantidad de cráteres. Las áreas más claras son algo más jóvenes, ya que allí hay significativamente menos formaciones de impacto. Tienen un carácter surcado, cubierto de muchas grietas y crestas.
Se cree que estas áreas con ligeras arrugas son el resultado de actividad tectónica pasada. Probablemente, estos procesos fueron causados por una serie de factores. Primero, durante la diferenciación gravitatoria del interior del satélite y la formación de su núcleo y otras capas, se liberó calor y se deformó la superficie. Además, se debe tener en cuenta el efecto de las fuerzas de marea durante la inestabilidad de las órbitas en el sistema primitivo de Júpiter.
La luna más grande del planeta gigante tiene casquetes polares tenues, que se cree que están formados por partículas de agua helada.
La tenue atmósfera de Ganímedes
Con la ayuda del telescopio espacial Hubble, se descubrió una envoltura gaseosa extremadamente enrarecida de oxígeno molecular cerca de Ganímedes. Su presencia probablemente se asocie con la disociación.moléculas de agua en la superficie del hielo bajo la influencia de la radiación cósmica. Además, se ha detectado hidrógeno atómico en la atmósfera de Ganímedes.
La concentración de partículas en esta tenue atmósfera es del orden de cientos de millones de moléculas por centímetro cúbico. Esto significa que la presión en la superficie de Ganímedes puede ser de décimas de micropascal, que es un billón de veces menor que en la Tierra.
Campo magnético y magnetosfera
Como resultado de las mediciones realizadas por la estación Galileo, resultó que el satélite más grande de Júpiter tiene su propio campo magnético bastante fuerte. El valor de su inducción oscila entre 720 y 1440 nT (a modo de comparación, para la Tierra es de 25 a 65 µT, es decir, en promedio, 40 veces más). La presencia de un campo magnético sirvió como argumento serio a favor del modelo, según el cual el núcleo de hierro de Ganímedes, como el de nuestro planeta, se diferencia en una parte central sólida y una capa fundida.
El campo magnético de Ganímedes forma la magnetosfera, la región dentro de la cual el movimiento de las partículas cargadas obedece a este campo. Esta región se extiende por una distancia de 2 a 2,5 diámetros de Ganímedes. Interactúa de manera compleja con la magnetosfera de Júpiter y con su ionosfera extremadamente extendida. Los polos de Ganímedes ocasionalmente muestran auroras.
Sobre más investigaciones
Después del aparato de Galileo, los satélites de Júpiter se estudiaron principalmente a través de telescopios. alguna cantidadLas imágenes también se obtuvieron durante los sobrevuelos de las estaciones Cassini y New Horizons. A principios del siglo XXI, se suponía que se llevarían a cabo varios proyectos espaciales especiales para estudiar estos cuerpos celestes, pero por varias razones se cerraron.
Misiones ahora planeadas como EJSM (Europa Jupiter System Mission), que implica el lanzamiento de varios vehículos para explorar Io, Europa y Ganímedes, Europa Clipper y JUICE (Jupiter Icy Moons Explorer). En el programa de este último, se presta especial atención al mayor satélite de Júpiter.
Cuál de estos proyectos se hará realidad, el tiempo lo dirá. Si se llevan a cabo las misiones anunciadas, aprenderemos muchas cosas nuevas y emocionantes sobre los mundos distantes en el sistema de Júpiter.
