Спутники планет

В Солнечной системе на начало 2007 г. известно 156 естественных спутников планет. Семь спутников, включая Луну, имеют диаметр больше 2500 км, а Ганимед и Титан даже превосходят по размеру Меркурий.

Крупные спутники планет
Спутники Планета Диаметр, км Масса, ×1023 кг Плотность, кг/м3 Температура поверхности, K
Ганимед Юпитер 5268 1,49 1930 -140
Титан Сатурн 5150 1,35 1900 94
Каллисто Юпитер 4806 1,08 1830 -140
Ио Юпитер 3640 0,892 3550 130
Луна Земля 3475 0,735 3340 170-425
Европа Юпитер 3130 0,485 3040 -140
Тритон Нептун 2700 0,215 2100 38

Небольшие спутники размером в десятки километров представляют собой каменные или ледяные тела неправильной формы. Их поверхности усеяны кратерами и покрыты мелкой пылью. Средние спутники (в несколько сотен километров) в основном шарообразные и имеют малую плотность. По внешнему виду их поверхность напоминает лунную. Отличаются разнообразием 7 крупнейших спутников. По своему строению они больше похожи на планеты земной группы. Крупнейшие спутники Юпитера были открыты давно, еще в 1610 г., Галилеем. Однако основные сведения о природе крупных спутников планет-гигантов получены в результате исследований с помощью космических аппаратов.

Модель внутреннего строения крупных спутников предусматривает наличие у них трех оболочек: коры, мантии и ядра. Ядром, содержащим соединения железа и занимающим от 0,3 до 0,6 радиуса спутника, обладают Ио, Европа и Ганимед. У Тритона и Каллисто каменистые ядра такого же или даже большего размеров.

Силикатная (каменистая) кора Ио имеет толщину 30 км. Под ней на глубине 100 км находится жидкая магма, температура которой достигает 2000 K. Магма питает многочисленные вулканы Ио. Остальные спутники покрыты ледяной оболочкой разной толщины, под которой расположена каменистая мантия.

На поверхности Тритона и Ганимеда видны следы тектонической деятельности: разломы, сжатия, трещины, мелкие хребты. Каллисто отличается от них наличием многочисленных кратеров ударного происхождения.

Ледяную оболочку Европы пересекает сеть светлых и темных узких полос. Это трещины в толстой ледяной коре, вызываемые приливными воздействиями Юпитера. Многолетние наблюдения за рисунком, который образуют трещины, показали, что ледяные массы немного смещаются относительно друг друга. Это значит, что подо льдом находится вода. В некоторых местах ледяного панциря Европы космический аппарат «Галилео» сфотографировал странные хаотические нагромождения старых льдин, вмороженных в свежий лед. Эти структуры называются «хаосами». Они свидетельствуют о том, что время от времени лед подтаивает, но потом снова застывает. Не успевшие растаять льдины оказываются вмороженными в новый лед. О том, что ледяная поверхность Европы молода, свидетельствует и почти полное отсутствие на ней ударных кратеров.

На Ио нет признаков существования значительного количества воды ни внутри спутника, ни тем более на его поверхности. Зато там открыты многочисленные вулканические извержения. Выброшенные вулканами и оседающие на поверхности соединения серы придают спутнику окраску от белой до ярко-красной и черной. При этом цвет зависит от температуры вещества. Из жерла вулканов газы выбрасываются на высоту около 200 км со скоростью примерно 1 км/с. Газовые гейзеры замечены над полярной шапкой Тритона. Струи темного вещества вырываются вверх с его поверхности и достигают высоты 8 км.

Наиболее мощную атмосферу имеет Титан. Она на 60% более плотная, чем на Земле, и примерно на 85 % состоит из азота. Давление у поверхности в 1,5 раза превышает земное. Метановые облака и дымка не позволяют разглядеть поверхность Титана.

Разреженную атмосферу из азота и метана имеет Тритон (10-5 земной). Слабая атмосфера из молекулярного кислорода окутывает Ганимед и Европу (10-9 и 10-11 земной). Образуется она так: солнечный свет, космические лучи и микрометеориты выбивают с ледяной поверхности молекулы воды, которые под действием ультрафиолетового излучения распадаются на атомы водорода и кислорода. Атомы водорода сразу же покидают атмосферу, а атомы кислорода объединяются в молекулы. Разреженная атмосфера из углекислого газа есть у Каллисто, такой же разреженной атмосферой из оксидов серы и вулканических газов обладает Ио (10-9 земной).

У нескольких крупных спутников обнаружены собственные магнитные поля.

Из планет земной группы, кроме Земли, только Марс имеет два спутника, открытых в 1877 г. американским астрономом Асафом Холлом. Это небольшие каменистые тела неправильной формы размером 27 × 19 км - Фобос и 16 × 11 км - Деймос.

Читать далее