Місія JUICE розкриє таємниці крижаного супутника Юпітера

Місія JUICE вирушила у подорож до Юпітера 14 квітня. Коли на початку 2030-х років вона прибуде в околиці газового гіганта й почне вивчати його систему, однією з її цілей стане загадковий Каллісто — другий за розміром супутник планети.

JUICE досліджуватиме Каллісто
JUICE досліджуватиме Каллісто

Місія JUICE досліджуватиме Каллісто

14 квітня з космодрому Куру у Французькій Гвіані стартував космічний апарат JUICE, створений Європейським космічним агентством (ESA). Наступні кілька років він проведе в космосі, перш ніж дістанеться системи Юпітера на початку 2030-х. Там він розпочне вивчення крижаних супутників планети.

На борту апарата розміщені дві камери видимого діапазону, три спектрографи, що працюють у видимому, ультрафіолетовому та мікрохвильовому спектрі, лазерний висотомір, радар і детектор гравітаційних аномалій.

Апарат JUICE
Апарат JUICE. Джерело: ESA

Раніше ми вже розповідали, що цікавого автоматичний розвідник зможе побачити на вкритій тріщинами крижаній кулі Європи та найбільшому супутнику Сонячної системи Ганімеді. Тепер настала черга познайомитися з третьою ціллю місії JUICE — загадковим Каллісто.

Другий за розміром супутник Юпітера

Загадка Каллісто переважно полягає в тому, що ми взагалі знаємо про нього дуже мало. Це другий за розміром супутник гігантської планети. При середньому діаметрі 4821 км він є третім за розміром супутником Сонячної системи й лише на 1% не дотягує до Меркурія. При цьому він майже втричі легший від найменшої планети Сонячної системи.

Середня відстань Каллісто від Юпітера складає 1,88 млн км. Тобто цей супутник обертається у шість разів далі від газового гіганта, ніж Місяць від Землі. Попри це, припливні сили від гігантської планети настільки сильні, що він, як Іо, Європа та Ганімед, обертається синхронно: з однієї півкулі Каллісто планету видно завжди, а з іншої — ніколи. Сонячна доба на Каллісто триває 16,7 земної доби — рівно стільки ж, скільки його оберт навколо Юпітера.

Порівняння розмірів Землі, Місяця та Калісто
Порівняння розмірів Землі, Місяця та Каллісто. Джерело: www.astronomytrek.com

А ось в орбітальному резонансі, на відміну від трьох інших великих супутників, Каллісто участі не бере. Тому період його обертання навколо планети не кратний періодам Іо, Європи чи Ганімеда.

Внутрішня будова Каллісто

Попри свій значний розмір, Каллісто лишається найзагадковішим із великих супутників Юпітера. І головний його секрет — внутрішня будова. Середня густина 1,83 г/см³ свідчить про те, що він у рівній мірі складається з криги та каміння.

При цьому серед чотирьох найбільших юпітеріанських супутників Каллісто зазнає найменшого впливу припливних сил. Тому сильного розігріву надр у нього могло й не бути — як і розшарування, характерного для Іо, Європи та Ганімеда. Можна сказати, що це небесне тіло показує нам, якими була решта великих місяців Юпітера на початку еволюції Сонячної системи.

Однак дослідження магнітного поля Юпітера показують, що Каллісто взаємодіє з ним, як куля, що має всередині електропровідний шар. З цього вчені роблять висновок, що в його надрах може бути океан завглибшки до 10 км. А якщо у складі води присутній аміак або якісь органічні сполуки, його глибина може сягати 250–300 км.

Внутрішня будова Калісто
Внутрішня будова Каллісто. Джерело: Jet Propulsion Laboratory/NASA

Хай там як, над поверхнею гіпотетичного океану Каллісто має бути кора із суміші криги та каміння завтовшки 300 км. На борту JUICE встановлений радар і гравіметр, але не зовсім зрозуміло, чи буде їх достатньо для того, аби точно дізнатися, чи є під поверхнею супутника шар рідини та які параметри він має.

Якщо океан на Каллісто існує — отже, ступінь його розшарування значно більша, ніж вважається досі. Але можливо, що дослідники помилилися з інтерпретацією попередніх досліджень магнітного поля і насправді океану там немає.

Поверхня Каллісто

Більша частина досліджень Каллісто, які здійснюватиме JUICE, стосуватимуться його поверхні. Бортові спектрографи спробують визначити її хімічний склад. Станом на зараз на ній виявлені толіни — складні полімерні органічні сполуки. Але які саме — ми наразі не знаємо. Нова європейська місія зможе це з’ясувати.

Поверхня Каллісто також цікава тим, що це — найщільніше вкритий кратерами супутник Юпітера. Це пояснюється тим, що його поверхня не переживала оновлень, які постійно відбуваються на трьох його «сусідах».

Ударна формація Валгала на Калісто
Ударна формація Валгала на Каллісто. Джерело: Вікіпедія

Але не виключено, що невелике згладжування деталей рельєфу на цьому супутнику все ж відбувалося. На цю думку наводять дві найбільші ударні структури на поверхні — Валгала й Асгард. Перша з них являє собою світлу пляму діаметром 600 км, оточену кільцевими хребтами радіусом до 1800 км. Отже, діаметр Валгали сягає 3600 км. Це один із найбільших слідів зіткнення у Сонячній системі.

Асгард трохи менший. Максимальний діаметр його концентричних кіл становить 1600 км. Особливістю обох цих структур є те, що їхні центральні регіони являють собою не кратери, а лише ділянки відмінного кольору. Вони називаються палімпсестами й присутні також на Ганімеді. Валгала утворилася в період від 2 до 4 млрд років тому, тож які би процеси не відповідали за її «стирання», вони відбулися в ці часи.

З’ясувати, що це були за процеси, є одним із найголовніших завдань JUICE. Вивчення «молодших» структур, які перекривають стародавні ударні формації, допоможе з’ясувати, чи спостерігалися колись на Каллісто прояви ендогенної активності, чи ці структури мають іншу природу.

Тільки найцікавіші новини та факти в нашому Telegram-каналі!

Приєднуйтесь: https://t.me/ustmagazine