Каллисто (спутник)
Каллисто (Callisto) — спутник Юпитера[1].
Содержание
Общие сведения
Каллисто является вторым по величине спутником Юпитера (и третьим по величине спутником Солнечной системы, после Ганимеда и Титана, его диаметр составляет 99 % диаметра Меркурия, а масса — треть от массы этой планеты) один из четырёх галилеевых спутников и самый далёкий от планеты среди них.
Его средний радиус —2410,3 ± 1,5 км (0,378 земного), площадь поверхности — 7,30·107 км2 (0,143 земной), объём — 5,9·1010 км3 (0,0541 земного), масса — 1,075 938 ± 0.000 137·1023 кг (0,018 земной), средняя плотность — 1,834 4 ± 0,003 4 г/см3, ускорение свободного падения на экваторе — 1,235 м/с2 (0,126 g), вторая космическая скорость — 2,440 км/с. Альбедо = 0,22.
Орбита Каллисто пролегает на расстоянии в 1 882 000 км от Юпитера, что составляет примерно 26,3 его радиусов. Поэтому этот спутник не находится в орбитальном резонансе с другими галилеевыми спутниками. Длительность дня на Каллисто, равная её орбитальному периоду, составляет 16,7 земных суток.
Представляет собой синхронный спутник: период вращения Каллисто вокруг своей оси равен её орбитальному периоду, тем самым, она всегда обращена к Юпитеру одной стороной (находится в приливном захвате). Так как спутник не находится в высокочастотном орбитальном резонансе с другими крупными спутниками, возмущения со стороны Ио, Европы и Ганимеда не вызывают увеличения эксцентриситета её орбиты и не приводят к приливному нагреву из-за взаимодействия с центральной планетой. Спутник менее подвержен влиянию магнитосферы планеты Юпитер.
Температура: 80±5 K (минимум), 134±11 K (средняя) и 165±5 K (максимальна), например может достигать -108 °С.
Состоит из приблизительно равного количества камня (скальных пород), водяного льда и включений замёрзших газов. Массовая доля льдов составляет примерно 49—55%. Состав каменной составляющей Каллисто не известен, однако, по-видимому, он близок к составу обычных хондритов класса L/LL, у которых по сравнению с хондритами класса H более низкое полное содержание железа, меньший процент металлического железа и больший — оксидов железа. Массовое соотношение между железом и кремнием в спутнике лежит в пределах 0,9—1,3. На поверхности спутника обнаружены водяной лёд, углекислый газ, сернистый газ, гидратированные силикаты (содержащие магний и железо) и органика (некоторое количество толинов на поверхности), а также, возможно, аммиак.
Поверхность спутника покрыта огромным числом кратеров. Крупнейшее кольцевая структура на Каллисто — Вальхалла — имеет диаметр 3800 км.
Возраст Каллисто составляет около 4,5 миллиарда лет (возраст поверхности — более 3,5 миллиарда лет). Спутник, вероятно, сформировался во время медленной аккреции из газопылевого диска, окружавшего Юпитер после его формирования. По причине низкой скорости наращивания массы спутника и слабого приливного нагрева температура в его недрах была недостаточной для их дифференциации. Однако вскоре после начала формирования спутника внутри него началась медленная конвекция, которая привела к частичной дифференциации — формированию подповерхностного океана на глубине 100—150 км и небольшого силикатного ядра.
Атмосфера Каллисто
Обладает очень разрежённой атмосферой, состоящей из углекислого газа и, вероятно, из молекулярного кислорода, а также мощной ионосферой.
Подповерхностный океан
Глубина подповерхностного слоя жидкой воды превышает 100 км.
Изучение и потенциальное освоение
Открыт 7 января 1610 года Галилео Галилеем.
В 1970-е годы автоматические межпланетные станции «Пионер-10» и «Пионер-11» пролетели вблизи Юпитера, но их данные ненамного расширили знания о поверхности и внутренней структуре этого спутника по сравнению с тем, что было о ней известно благодаря наземным наблюдениям при помощи телескопов и расчётов.
Новые данные были получены благодаря космическим аппаратам «Вояджер-1» и «Вояджер-2» во время их пролёта возле Юпитера в 1979—1980 годах — эти КА провели фотографирование более чем половины поверхности Каллисто с разрешением в 1—2 км, и позволили получить точные данные о массе, форме и температуре поверхности спутника.
В 1994—2003 годах космический аппарат «Галилео» совершил 8 близких пролётов от этому спутнику, а в период последнего пролёта по орбите C30 в 2001 году прошёл на расстоянии в 138 км от Каллисто, этот КА провёл глобальное фотографирование поверхности Каллисто и для некоторых отдельных районов сделал немало фотографий с разрешением до 15 м.
В 2000 году космический аппарат «Кассини», находясь в полёте к Сатурну, получил инфракрасные спектры Каллисто с высоким разрешением.
С февраля по март 2007 года космический аппарат «Новые горизонты», находясь в пути к Плутону, получил новые изображения и спектры спутника.
В 2020 году планируется запуск Europa Jupiter System Mission — совместного проекта NASA и ESA по исследованию спутников Юпитера и его магнитосферы.
Из-за низкого уровня радиационного фона (поток заряженных частиц, выпадающих на поверхность спутника из магнитосферы Юпитера почти в 300 раз ниже, чем на Европе, уровень радиации на поверхности Каллисто эквивалентен дозе в примерно 0,01 бэр /0,1 мЗв/ в сутки) и крупным размерам Каллисто может послужить базой для дальнейшего освоения системы Юпитера.
Возможная жизнь
Наличие океана в недрах спутника делает его одним из возможных мест присутствия жизни. Но условия на нём для возникновения и поддержания жизни на основе хемосинтеза менее благоприятны, чем имеются на Европе.
