Saat ini, sebagian besar penelitian tentang planetologi tata surya dikhususkan untuk satelit dari planet-planet raksasa. Ketertarikan pada mereka meningkat pada pergantian tahun tujuh puluhan dan delapan puluhan, setelah gambar pertama dari pesawat ruang angkasa Voyager mengungkapkan kepada para ilmuwan keragaman dan kompleksitas yang menakjubkan dari dunia terpencil ini. Salah satu objek studi yang menjanjikan adalah satelit terbesar Yupiter - Ganymede.
Sistem Jupiter secara singkat
Berbicara tentang satelit, sebagai suatu peraturan, mereka tidak memperhitungkan perbedaan jumlah objek kecil yang membentuk sistem cincin - besar di Saturnus dan jauh lebih sederhana di Jupiter. Dengan pertimbangan ini, planet terbesar di tata surya juga memiliki jumlah pengiring paling banyak, menurut data modern.
Jumlah satelit yang diketahui terus meningkat. Jadi, pada 2017, diketahui bahwa Jupiter memiliki 67 satelit, yang terbesar sebanding dengan planet, danyang kecil berukuran sekitar satu kilometer. Pada awal tahun 2019, jumlah satelit yang terbuka sudah mencapai 79.
satelit Galilea
Empat benda terbesar, selain planet itu sendiri, dalam sistem Yupiter ditemukan pada tahun 1610 oleh Galileo Galilei. Untuk menghormatinya, mereka menerima nama kolektif mereka. Satelit terbesar Yupiter dinamai sesuai dengan kekasih dewa tertinggi panteon Yunani-Romawi: Io, Europa, Ganymede, dan Callisto. Mereka mudah dilihat dengan teleskop kecil atau teropong. Masing-masing satelit ini sangat menarik bagi para ilmuwan planet.
Io - yang paling dekat dengan planet ini - luar biasa karena merupakan objek paling aktif di tata surya. Karena pengaruh pasang surut Jupiter, serta Europa dan Ganymede, lebih dari empat ratus gunung berapi bertindak di Io. Seluruh permukaan satelit, yang diameternya sedikit lebih besar dari Bulan, diselimuti oleh emisi belerang dan senyawanya.
Europa adalah satelit terbesar kedua, agak lebih kecil dari Bulan. Itu ditutupi dengan kerak es yang dilintasi oleh patahan dan retakan. Ada tanda-tanda lautan air cair di bawah kerak ini. Europa adalah salah satu kandidat teratas untuk menemukan kehidupan di luar bumi.
Bulan terbesar ketiga adalah Ganymede. Fitur-fiturnya akan dibahas lebih detail di bawah ini.
Callisto adalah satelit Galilea yang terjauh dari Jupiter. Diameternya sangat dekat dengan planet Merkurius. Permukaan Callisto sangat kuno, ditandai dengan sejumlah besar kawah tumbukan, yang menunjukkantentang tidak adanya aktivitas geologi. Beberapa model struktur memungkinkan keberadaan lautan cair di bawah permukaan Callisto.
Foto di bawah ini menunjukkan bulan-bulan terbesar Jupiter menurut jaraknya dan dibandingkan dengan ukuran Bumi dan Bulan.
Ganymede: ukuran dan orbit
Diameter Ganymede adalah 5268 km, hampir 400 km lebih besar dari Merkurius. Ini bukan hanya bulan terbesar Jupiter, tetapi juga bulan terbesar dan paling masif di tata surya. Ganymede satu setengah kali lebih besar dan dua kali lebih besar dari Bulan.
Satelit sedikit lebih dari satu juta kilometer jauhnya dari Jupiter, bergerak dalam orbit yang hampir melingkar, membuat revolusi penuh dalam 7,15 hari Bumi. Rotasi Ganymede sendiri terjadi sinkron dengan revolusi di sekitar planet, sehingga ia selalu berbelok ke Yupiter dengan belahan yang sama - seperti Bulan ke Bumi.
Komposisi dan struktur satelit
Selain batuan dan besi, Ganymede mengandung banyak air (terutama dalam bentuk es) dengan campuran zat yang mudah menguap, seperti amonia. Data analisis spektral juga menunjukkan adanya karbon dioksida, senyawa belerang dan, mungkin, zat organik dalam bentuk campuran (disebut tholins) di permukaannya.
Model struktur Ganymede didasarkan pada hasil studi fitur rotasi dan medan magnetnya. Diasumsikan bahwa satelit terdiri dari lapisan yang diucapkan berikut:
- inti yang diperkaya zat besi;
- mantel dalam silikat;
- mantel luar yang didominasi es;
- lautan asin di bawah permukaan diselingi es;
- kulit dengan komposisi dan struktur yang kompleks.
Fitur Permukaan
Gambar satelit terbesar planet Jupiter, diperoleh selama misi Voyager dan terutama Galileo, menunjukkan keragaman dan struktur kompleks permukaan. Kurang lebih sepertiga wilayah Ganymede ditempati oleh daerah gelap yang tampaknya purba dengan banyak kawah. Area yang lebih terang agak lebih muda, karena formasi tumbukan jauh lebih sedikit di sana. Mereka memiliki karakter berkerut, ditutupi dengan banyak retakan dan tonjolan.
Area berkerut tipis ini diyakini sebagai hasil aktivitas tektonik masa lalu. Mungkin, proses ini disebabkan oleh sejumlah faktor. Pertama, selama diferensiasi gravitasi interior satelit dan pembentukan inti dan lapisan lainnya, panas dilepaskan dan permukaan berubah bentuk. Selain itu, kita harus memperhitungkan pengaruh gaya pasang surut selama ketidakstabilan orbit di sistem awal Jupiter.
Bulan terbesar di planet raksasa ini memiliki tutupan kutub yang redup, diyakini terbentuk oleh partikel es air.
Suasana tipis Ganymede
Dengan bantuan Teleskop Luar Angkasa Hubble, selubung gas oksigen molekuler yang sangat langka ditemukan di dekat Ganymede. Kehadirannya kemungkinan besar terkait dengan disosiasimolekul air di permukaan es di bawah pengaruh radiasi kosmik. Selain itu, atom hidrogen telah terdeteksi di atmosfer Ganymede.
Konsentrasi partikel di atmosfer redup ini berada di urutan ratusan juta molekul per sentimeter kubik. Ini berarti bahwa tekanan di permukaan Ganymede bisa sepersepuluh dari micropascal, yaitu satu triliun kali lebih kecil daripada di Bumi.
Medan magnet dan magnetosfer
Dari pengukuran yang dilakukan oleh stasiun Galileo, ternyata satelit terbesar Yupiter memiliki medan magnet yang cukup kuat. Nilai induksinya berkisar antara 720 hingga 1440 nT (sebagai perbandingan, untuk Bumi adalah 25–65 T, yaitu rata-rata 40 kali lebih banyak). Kehadiran medan magnet menjadi argumen serius yang mendukung model tersebut, yang menurutnya inti besi Ganymede, seperti yang ada di planet kita, dibedakan menjadi bagian tengah padat dan cangkang cair.
Medan magnet Ganymede membentuk magnetosfer - wilayah di mana pergerakan partikel bermuatan mematuhi medan ini. Wilayah ini terbentang sejauh 2 hingga 2,5 diameter Ganymede. Ia berinteraksi secara kompleks dengan magnetosfer Jupiter dan dengan ionosfernya yang sangat luas. Kutub Ganymede terkadang menunjukkan aurora.
Pada penelitian lebih lanjut
Setelah aparatus Galileo, satelit Yupiter dipelajari terutama melalui teleskop. Beberapa jumlahGambar-gambar itu juga diperoleh selama terbang lintas stasiun Cassini dan New Horizons. Pada awal abad ke-21, beberapa proyek ruang angkasa khusus seharusnya dilakukan untuk mempelajari benda-benda angkasa ini, tetapi karena beberapa alasan mereka ditutup.
Sekarang merencanakan misi seperti EJSM (Europa Jupiter System Mission), yang melibatkan peluncuran beberapa kendaraan untuk menjelajahi Io, Europa dan Ganymede, Europa Clipper, dan JUICE (Jupiter Icy Moons Explorer). Dalam program yang terakhir, perhatian khusus diberikan pada satelit terbesar Jupiter.
Mana dari proyek-proyek ini yang akan menjadi kenyataan, waktu yang akan menjawab. Jika misi yang diumumkan terjadi, kita akan belajar banyak hal baru dan menarik tentang dunia yang jauh di sistem Jupiter.
