Спутник Юпитера, Ганимед, является завораживающим небесным телом. Имея диаметр 2634 км (1636 миль), он также является крупнейшим спутником в Солнечной системе и даже больше Меркурия, диаметр которого составляет 2440 км (1516 миль). Как и Европа, он имеет внутренний океан и является одним из немногих тел в Солнечной системе (кроме газовых гигантов) с собственным магнитным полем. Наличие этого поля также означает, что Ганимед испытывает полярные сияния, кружащиеся вокруг его северного и южного полюсов из-за взаимодействия с магнитным полем Юпитера.
Кроме того, основываясь на кратерах на поверхности, ученые полагают, что Ганимед испытал мощное столкновение с астероидом около 4 миллиардов лет назад. Этот астероид был примерно в 20 раз больше астероида Чиксулуб, который вызвал вымирание динозавров, или мел-палеогеновое вымирание (около 66 миллионов лет назад). Согласно недавнему исследованию Наоюки Хираты из Университета Кобе, это столкновение произошло почти точно на самом дальнем от Юпитера меридиане. Это вызвало переориентацию оси вращения Ганимеда и позволило Хирате точно определить, какой тип столкновения имел место.
Наоюки Хирата — доцент кафедры планетологии Высшей школы наук Университета Кобе. Его статья «Гигантское воздействие на ранний Ганимед и его последующая переориентация» недавно появилась в Научные отчеты. С тех пор, как зонды Pioneer 10 и 11, а также Voyager 1 и 2 пролетели через систему Юпитера в 1970-х годах, ученые знали, что большие части поверхности Ганимеда покрыты бороздами, которые образуют концентрические круги вокруг одного пятна. Это привело исследователей в 1980-х годах к выводу, что они были результатом крупного ударного события.
Точная природа этого удара и его влияние на Ганимед с тех пор являются предметом споров. Как сказал Хирата в пресс-релизе Университета Кобе:
«У лун Юпитера Ио, Европа, Ганимед и Каллисто есть интересные индивидуальные характеристики, но мое внимание привлекли эти борозды на Ганимеде. Мы знаем, что эта особенность была создана ударом астероида около 4 миллиардов лет назад, но мы не были уверены, насколько сильным было это столкновение и какое влияние оно оказало на луну».
Используя данные, полученные Новые горизонты Миссия Плутона, Хирата опирался на сходство с событием удара на Плутоне, которое вызвало сдвиг оси вращения (карликовой) планеты. Как специалист, который моделирует события удара на лунах и астероидах, Хирата смог вычислить, какой тип удара мог бы вызвать смещение ориентации Ганимеда. По его оценкам, астероид имел диаметр около 300 км (~186,5 миль), что создало кратер размером от 1400 до 1600 км (870 и 995 миль) в диаметре, прежде чем обломки вернулись на поверхность.
Свидетельство этого удара можно увидеть сегодня в центре системы борозд на антиюпитерианской стороне Ганимеда (полушарии, обращенном от Юпитера) и в настоящее время оно составляет около 1000 км (662 миль) в диаметре. Заглядывая вперед, Хирата надеется узнать, как это столкновение могло повлиять на эволюцию луны, особенно там, где задействован ее внутренний океан:
«Я хочу понять происхождение и эволюцию Ганимеда и других лун Юпитера. Гигантский удар должен был оказать значительное влияние на раннюю эволюцию Ганимеда, но термические и структурные эффекты удара на внутреннюю часть Ганимеда еще совсем не исследовались. Я считаю, что дальнейшие исследования, применяющие внутреннюю эволюцию ледяных лун, могут быть проведены дальше».
Миссия JUpiter ICy moons Explorer (JUICE) Европейского космического агентства в настоящее время находится на пути к Юпитеру и к 2034 году выйдет на орбиту Ганимеда. Наблюдения, которые будут проводиться в течение следующих шести месяцев, помогут пролить свет на эти и другие вопросы, касающиеся Ганимеда и его спутников-близнецов, Европы и Каллисто, — не последним из которых является вопрос о том, могут ли эти «океанические миры» поддерживать жизнь.
Дальнейшее чтение: Университет Кобе, Научные отчеты
