Каллисто расстояние до солнца

Каллисто отличается от объектов своей группы отдаленностью, что позволяет избежать сильного планетарного влияния.

Состав и поверхность

Показатель плотности – 1.83 г/см 3 , что намекает на одинаковое соотношение камней к водяному льду с дополнительными летучими льдами. Лед охватывает примерно 49-55% спутника, а каменная часть наполнена хондритами, силикатами и оксидом железа.

Обзор в ближний и ИК-свет показал наличие в поверхностном шаре двуокиси углерода, магния, гидратированных силикатов, двуокиси серы, аммиака и разнообразных органических соединений.

Внутренняя структура Каллисто, отображающая поверхностный лед, жидкую воду и внутренний ледяной слой

Спускаемся под поверхность и находим ледяную литосферу (80-150 м). Далее может простираться соленый океан (50-200 км). На океаническое присутствие намекает магнитное поле Юпитера, которое не демонстрирует признаков проникающей лунной поверхности. Это значит, что должна присутствовать жидкость с глубиной в 10 км. Если же в воде есть аммиак, то глубина увеличивается до 250-300 км.

После должно располагаться внутреннее пространство из сжатых скал и льдов, причем с глубиной будет возрастать количество горной породы. Можно предположить, что присутствует частичная дифференциация и силикатное ядро с охватом в 600 км (плотность – 3.1-3.6 г/см 3 ), вокруг которого сконцентрирована ледяная и каменная смесь.

Спектральный анализ также отметил поверхностную неоднородность в небольших масштабах. В основном заметны яркие пятна, наполненные чистым льдом и смесью из камня. Если сравнивать с другими объектами в галилейской группе, то Каллисто темнее, так как альбедо составляет всего лишь 20%.

Поверхностный слой спутника планеты Юпитер Каллисто особенный, так как щедро покрыт кратерами и демонстрирует древние породы. Считается, что это наиболее кратерная поверхность во всей системе. Однако это практически единственная разновидность структур, потому что нет гор, вулканов или тектонической активности.

В размерах кратеры простираются на 0.1-100 км, если не считать многокольцевых структур. Формирования с охватом менее 5 км обладают плоскими формами. Центральные пики появляются на крупных (5-40 км). Если диаметр измеряется 25-100 км, то пики сменяются центральными ямами. Купола формируются при 60 км.

Многокольцевые бассейны могли появиться от концентрированных разрывов после удара. Наиболее крупные охватывают 600 км и 1600 км в диаметре.

Многокольцевая ударная структура с диаметром 3800 км, отображенная Вояджером-1

Возраст формирований можно вычислить по плотности ударных кратеров. Считают, что многие появились еще 4.5 млрд. лет назад, то есть на этапе формирования системы. Отметены появились в период между 1 и 4 млрд. лет.

Атмосфера

Спутник обладает слабым атмосферным слоем, представленным двуокисью углерода. Показатель давления 7.5 х 10-12 бар, а плотность частичек – 4 х 10 8 см -3 . Такой тонкий слой теряется в течение четырех дней, поэтому требует постоянного пополнения.

Молекулярный кислород не обнаружили, но считают, что он в 10-100 раз превосходит концентрации СО₂. Об этом говорит высокая электронная плотность планетарной ионосферы.

Обитаемость

Намеки на скрывающийся под поверхностью океан тут же натолкнули исследователей на поиски жизни. Шансов намного больше, если жидкость соленая, потому что в ней могут существовать галофилы.

Также рассматривали возможность внеземной микробной жизни. Но для этого лучше подходят условия Европы и Ганимеда. В Каллисто меньше теплового потока и нет контакта между скалистым материалом и океанической жидкостью.

Исследование

Первыми мимо пролетели Пионер-10 (1973) и Пионер-11 (1974). Но они лишь подтвердили то, что было добыто земными телескопами. Вояджеры 1 и 2 смогли отобразить больше половины поверхностного слоя луны и определить показатели массы, температуры и форму.

Каллисто, отображенная аппаратом Новые Горизонты в период пролета 2007-го года

Восемь пролетов совершил аппарат Галилео в 1994-2003 гг. Ему удалось прислать кадры с расширением в 15 м. В 2000 году пролетающий мимо Кассини изучил спутник в ИК-спектрах. Новые снимки прибыли в 2007 году от Новых Горизонтов. Прибор LEISA сумел определить как освещение влияет на показания ИК-спектра.

Следующей миссией должна стать JUICE, ожидаемая в 2022 году. Она нацелена на Европу и Ганимед, но наведается и к Каллисто.

Колонизация

Каллисто выглядит довольно привлекательным местечком для создания колонии. Обладает богатым водным запасом в виде ледяной поверхности и возможным жидким океаном. Среди важных плюсов и отдаленность спутника от планеты, что уменьшает уровень поступающей радиации. В 2003 году НАСА серьезно рассматривала Каллисто в качестве возможного источника жизни.

Художественное представление человеческой базы на ледяной поверхности Каллисто

Ученые рассматривают возможность постройки наземной базы и спуска подводной лодки с экипажем для океанического исследования. В пользу базы говорит низкое радиационное влияние и стабильность в геологическом плане.

Есть вариант запуска миссии HOPE, которая может стартовать в 2040-х гг. Но пока это лишь разговоры и предложения. Однако не стоит забывать, что и Луна когда-то была несбыточной мечтой. Детали поверхности спутника Каллисто можно рассмотреть на карте.

Карта поверхности

Нажмите на изображение, чтобы его увеличить

Источник

Сведения о спутнике Юпитера Каллисто

Каллисто — спутник, имеющий третий размер среди всех естественных лун Солнечной системы. В Галилейской группе юпитерианских сателлитов он — второй по своим габаритам.

Открытие спутника Каллисто и как он получил свое название

Небесное тело было открыто Галилеем одновременно с 3 своими соседями в январе 1610 г. Его современное название предложил германский астроном Симон Марий (Мариус), утверждавший, что нашел эти объекты самостоятельно за несколько дней до Галилея. Каллисто — нимфа в свите Артемиды-охотницы и возлюбленная Зевса, которую он поместил на небо в виде Большой Медведицы.

Основные параметры

Приблизительный возраст этого небесного тела — 4,5 млрд лет, оно примерно на 40 млн лет младше Земли и Юпитера. Это самый последний (внешний) из 4 «спутников Галилея», не находящийся и, скорее всего, никогда не находившийся в орбитальном резонансе с тремя остальными.

Размер, масса и орбита

Спутник имеет радиус 2410 км — это почти 38% от аналогичного параметра Земли. Весит Каллисто более 100 квнтлн тонн (по краткой шкале степеней тысячи, принятой в большинстве стран мира, в этом числе содержится 18 нулей). Габариты этого небесного тела сходны с планетой Меркурий, но вес его намного ниже меркурианского.

Среднее расстояние от орбиты спутника до центральной планеты — примерно 1,9 млн км, до ближайшего соседа (Ганимеда, относящегося к той же Галлилейской группе) — более 800 тыс. км. Сателлит и Юпитер находятся в гравитационном блоке: у Каллисто период обращения по орбите и время вращения вокруг своей оси одинаковы — 16,5 земных дней.

Состав и поверхность Каллисто

Плотность тела 1,83 г/см³, что сигнализирует о равных пропорциях содержания в его тверди водяного льда и каменной части, состоящей из хондритов, силикатов и оксида железа. Также в верхней коре имеются:

• аммиак;
• гидратированные силикаты;
• двуокись серы;
• двуокись углерода;
• магний;
• некоторые органические соединения.

Под поверхностью из камня и льда расположена ледяная литосфера, простирающаяся на глубину 80-150 м. Затем до глубины 50-300 км может находиться океан соленой воды, на присутствие которого намекают некоторые факты поведения магнитосферы Юпитера. Ниже должны располагаться недра изо льдов и камней, причем с увеличением глубины пропорции их будут меняться: объем горной породы начнет возрастать.

Точных сведений о наличии в центре Калисто ядра пока нет. Если таковое существует, его диаметр равен 600 км, плотность 3-3,5 г/см³, а само оно — преимущественно силикатное. Вторая версия строения небесного тела — верхняя кора, внутренний океан и ядро из льдов и камней, простирающееся от центра до океанического дна.

Кратеры Каллисто

Верхняя кора Каллисто щедро покрыта кратерами. Во всей юпитерианской системе это объект, имеющий максимальное число кратеров. Возможно, это даже самое кратерированное тело из существующих около Солнца, зато других тектонических структур — гор, тектонических разломов, вулканов — здесь нет.

Размеры кратеров — от 100 м до 100 км, мелкие (диаметром до 5 км) преимущественно плоские, образования с диаметром 5-30 км отличаются наличием центральных пиков. На самых крупных (30-100 км в диаметре) вместо пиков присутствуют центральные ямы. На многих кратерах диаметром около 60 км сформированы купола.

Отдельная форма рельефа — многокольцевые кратерные бассейны. Вероятный сценарий их появления — концентрированные разрывы после множественных ударов во время особо активных астероидных бомбардировок из космоса. 3 самых крупных таких образования имеют диаметры 600 (Валхалла), 1000 (Адлинда) и 1600 (Асгард) километров.

Интересный факт: Валхалла стоит на 13 месте по размерам среди всех кратеров Солнечной системы, если брать во внимание только ее центральную часть. Однако от нее отходят концентрические окружности, напоминающие круги на воде от брошенного камня.

Диаметр самого крайнего кольца — почти 2000 км (по другим данным — 4000 км), что делает этот кратерный бассейн самым большим подобным образованием в изученной части Вселенной.

Карта поверхности

Небесное тело темное — его альбедо составляет всего 0,2, но поверхность спутника неоднородная, на ней отчетливо видны яркие пятна — это участки с чистым льдом, имеющие отражающую способность до 0,8. Рельеф Каллисто существует в таком виде уже длительное время и не сглаживается по причине полного отсутствия тут геологической активности.

Атмосфера спутника Юпитера

У этой луны есть слабая и тонкая атмосфера, представленная преимущественно двуокисью углерода. Особенность этого воздушного слоя — он улетучивается, теряется за 4 суток, потому ему требуется постоянное пополнение.

Молекулярный кислород не был обнаружен на спутнике, но высокая плотность электронов в местной ионосфере говорит о его возможном наличии здесь в больших количествах.

Высота атмосферы — около 100 км.

Основные исследования Каллисто

Первыми к спутнику подлетели в 1973-1974 г. аппараты «Пионер 10 и 11», но ничего нового о Каллисто они не сообщили, лишь подтвердив то, что и раньше было видно в земные телескопы. Космическими станциями, относящимися к программе «Вояджер», было исследовано больше половины поверхности небесного тела, найдена его масса, уточнена форма, проведены измерения температурных показателей.

8 раз пролетал мимо объекта зонд «Галилео», сделавший множество снимков крупным планом и предоставивший основной объем информации об объекте изучения. А в 2000 г. пролетающий в сторону Сатурна корабль «Кассини» провел некоторые исследования в ИК-спектре. Следующие фото были получены уже в 2007 г. Их передала на Землю летящая к границам Солнечной системы станция «Новые Горизонты».

На 2022 г. намечен запуск миссии «Juice», нацеленной на изучение Ганимеда и Европы, но и к Каллисто корабль также приблизится.

Примерно в это же время к Юпитеру направятся корабли миссии «EJSM», подготовленной совместно американским и европейским космическими агентствами НАСА и ЕКА. В рамках этой программы планируется отправить в межпланетное путешествие до 4 аппаратов.

Обитаемость спутника

Если под поверхностью сателлита скрывается океан, значит, там возможна жизнь, особенно если вода в нем соленая. Препятствиями для возникновения и развития любых организмов являются низкий тепловой поток из недр и недостаточное соприкосновение с горными породами. Условия для жизни здесь немного хуже, чем на Ганимеде или Европе.

Возможная колонизация Каллисто

Каллисто — спутник Юпитера, являющийся привлекательным местом для возможной колонизации землянами. Среди преимуществ создания здесь поселений — богатый водный запас (ледяная поверхность и возможный жидкий океан), геологическая стабильность и большое расстояние до спутника от центральной планеты — значит, уровень негативного воздействия радиационного поля Юпитера не такой убийственный (в 300 раз меньше), как, например на соседнем сателлите — Европе.

Планируемая программа «EJSM» способна стать своеобразной репетицией пилотируемого полета, который может состояться уже в 2040-х гг. Можно отправить к Каллисто несколько кораблей, на 1 будет находиться экипаж, остальные станут нести все необходимое для будущей наземной базы.

Источник