Сегодня мы продолжим знакомство с основными открытиями, сделанными аппаратами Вояджер в окрестностях Юпитера.
Другими загадочными объектами Солнечной системы, были Галилеевы спутники Юпитера, кольца Сатурна и наиболее отдаленные планеты, так как из за их удаленности, было сложно судить об их поверхности, и их природе. Все исследования этих объектов сводились к фотометрии, спектроскопии, наблюдениям за движением и других, малоинформативных в данном случае исследований.
Поэтому, когда Вояджеры впервые направили свои камеры на Ио, Европу, Ганимед и Каллисто, то в планетологии произошла просто революция в понимании других планетарных тел.
Представленная мозаика составлена из четырех серий изображений за исключением двух отсутствующих кадров , сделанных с борта "Вояджера-1" через фиолетовый и оранжевый фильтры.. Перед нами открываются вулканические кратеры, крутые откосы, гладкие равнины и горные цепи, покрывающие данный спутник юпитера. В глаза сразу же бросается цвет спутника который обусловлен огромным количеством серы. Планетологи, первоначально его даже окрестили «фотографией пиццы» за его неординарный вид. Ведь, действительно, было так необычно наблюдать спутник планеты, так сильно отличающийся от Луны, да и нет в Солнечной системе больше подобных миров. У других снимок вызывал ассоциации с «гиеной огненной», что впрочем, не далеко от истинны.
До «Вояджеров» учеными уже было установлено, что спутник окружает газовое облако из паров натрия. Это объясняется тем, что орбита Ио расположена внутри интенсивного радиационного пояса электронов и ионов, пойманных в магнитное поле Юпитера. Так как магнитосфера вращается вместе с Юпитером, она сметает с Ио и уносит прочь около тонны материала в секунду. Материал образует тор, облако ионов, которое светит в ультрафиолете. Тяжелые ионы облака мигрируют наружу, и их давление как бы надувает магнитосферу Юпитера, делая ее вдвое больше ожидаемого размера. Некоторые из более энергетических ионов серы и кислорода попадают вдоль магнитного поля в атмосферу планеты, вызывая свечение у полюсов ("аврора"). Ио взаимодействует с магнитосферой и самим тором и является как бы частью ускорителя, образуя естественный мощный электрический генератор, создавая 400 000 вольт вдоль ее диаметра и генерируя электрический ток 5 млн ампер, который течет вдоль магнитного поля к ионосфере планеты.
Кратеры, обнаруженные на Ио аппаратами "Вояджер", возникли не под действием метеоритов, как на Луне, а в результате вулканической активности: в настоящее время активно действует по меньшей мере восемь вулканов. Отдельного внимания заслуживают цвета Ио - красный, оранжевый, желтый, белый - создаются серой, существующей там в различных аллотропических формах и соединениях. Предполагается, что большие белые пятна - это изморозь двуокиси серы, а бело- голубые крапинки создают фумаролы, из которых выходит сернистый газ.
На северо-западе заметен вулкан Локе на котором ИК-радиометры "Вояджера" зафиксировали температуру, около 17°С. Средняя температура на поверхности -143° С. Около 2% поверхности занимают активные горячие пятна. Их более 10. Температура в них 20°-120,°С.
Предполагается, что эти теплые области представляют собой покрытые коркой озера расплавленной лавы, по всей вероятности – серы. Сама поверхность спутника очень молодая и постоянно обновляется новыми слоями серы.
Европа. Этот спутник Юпитера имеет светло-коричневый цвет, причем различимы более светлые области, которые считают отложениями льда, и более темные области, видимо, скальные породы. Вдоль экватора тянется темная полоса. Наиболее интересными элементами поверхности Европы являются пересекающиеся линейные образования длиной до 2500 км, шириной до 50 км и глубиной не более нескольких сот метров считают, что это трещины или разломы. Высокое альбедо Европы объясняют наличием слоя льда, который покрывает, по-видимому, скальное ядро. Высокая плотность спутника позволила выдвинуть гипотезу, что он имеет скальные недра с тонким поверхностным слоем льда. Судя по снимкам, переданным АМС «Вояджер-2», которые имеют в восемь раз лучшее разрешение, чем снимки, переданные АМС «Вояджер-1», Европа - «небесное тело с самой гладкой поверхностью в Солнечной системе». Наиболее высокие элементы рельефа - цепи сопок высотой всего ~50 м, и были обнаруженны лишь вблизи терминатора.
Когда планетологи получили снимки Европы, то им сразу бросилась в глаза знакомая поверхность, характерная для земных полярных ледников. Ученые предположили наличие воды под слоем льда, что впоследствии подтвердилось наблюдениями выбросов водяного пара типа гейзеров. За счет этого, Европа стала объектом номер один, где возможна внеземная жизнь.
Далее речь пойдет о самом крупном спутнике в Солнечной системе- Ганимеде, диаметр которого составляет 5268 км, этот спутник даже крупнее такой планеты как Меркурий. Вояджер-1, с помощью видикона высокого разрешения, зеленого, голубого и фиолетового светофильтров, снял великолепную мозаику Ганимеда. На мозаике мы видим, что спутник покрыт сложнейшим узором из темных пятен и светлых областей, видны признаки геологической активности, хотя в целом поверхность спутника весьма гладкая. Так же примечательна концентрация ударных кратеров в темных областях, что говорит об их древности. Крупнейшим из таких участков является Регио Галилео (слева вверху) ,около 3200 километров в поперечнике. Эта область настолько обширна, что занимает треть полушария и может наблюдаться в мощные телескопы при исключительно благоприятных атмосферных условиях даже с Земли. Возраст поверхности Ганимеда оказался очень большим, В том числе некоторых наиболее древних темных участков - до 3-4 млрд лет.
В целом, темные области отличаются от светлых, не только количеством кратеров. У темных областей характерны: наличие молодых ударных кратеров, напоминающих лунные; бледные полосы параллельных борозд, грабенов (опущенные участки коры, ограниченные сдвигами), а также беловатые призрачные следы кратеров, сглаженных геологическими процессами. Гребни на границах грабенов достигают стометровой высоты, тянутся вширь на 5-10 км и отстоят друг от друга примерно на 50 км. Кратеры-призраки получили образное название "палимпсесты" - этим греческим словом называют древние пергаменты, первоначальный текст на которых стирали, чтобы использовать их повторно.
Более светлые молодые участки коры имеют еще более замысловатую структуру. Здесь и там ее пересекают белые линии, напоминающие мышечные волокна. Эти линии называют сулькусами (от латинского sulcus - борозда);, однако, не следует их путать с бороздами, пересекающими, например, Регио Галилео. Урук Сулькус, граничащий с Регио Галилео, проходит через диск примерно посередине. В отличие от борозд в темных областях сулькусы имеют более выраженный рельеф: их высота достигает километра при ширине 2-3 км и расстоянии между гребнями всего 3-10 км. Эти борозды иногда заходят на темные области, однако преимущественно группируются в светлых участках.
Напряжения в коре, вызванные ее расширением, способствовали образованию сдвигов и грабенов, в которые натекают вода, шуга или сплошной лед. В результате этого процесса, вполне могли образоваться яркие полосы. Сами борозды могут быть грабенами меньших размеров; возможно также, что это расселины.
Ледовым вулканизмом можно объяснить и перестройку поверхности Ганимеда под действием внешних факторов. Медленно наползая в метеоритный кратер, лед "залечивает" его, и на поверхности остается лишь "шрам". От молодых кратеров, таких, как Осирис на краю диска, радиальными лучами расходятся расселины, которые заполняются чистым льдом и поэтому выглядят светлыми, альбедо некоторых из них достигает 100%. Обнаружено также 43 кратера с темными лучами; считают, что эти (прежде тоже яркие) лучи потемнели в результате изъязвления поверхности льда частицами высоких энергий, поступающими из магнитосферы Юпитера.
Ну и самым внешним из Галилеевых спутников, на видиконы Вояджеров попал конечно же Каллисто. Его диаметр составляет 4800 км. В отличие от Ганимеда, Каллисто мало изменилась с тех пор, как тысячелетия назад ее поверхность подвергалась метеоритному обстрелу. Плотность спутника еще меньше, чем у Ганимеда, и в её состав входит, по всей видимости, больше льда, чем силикатных пород. Этот спутник, как и другие Галилеевы, тоже по-своему уникальный. Каллисто является телом с самой кратерированной поверхностью в Солнечной системе. Кратеры исключительно равномерно покрывают всю поверхность.
Если вы предположили, что Каллисто когда-то подверглась исключительно массированной бомбардировке метеоритами, то вы ошибаетесь, бомбардировка была, но ее интенсивность была ничем ни больше, чем на Ганимеде, или Ио. Просто с момента последней встречи мощного потока метеоритов (это примерно 4000 миллионов лет) остальные спутники преимущественно обновили свои поверхности, в отличие от Каллисто.
Поверхность Каллисто в основном схожа с темными областями Ганимеда. Так же заслуживают внимания кольцеобразные структуры, окружающие крупные впадины метеоритного происхождения, такие, как Асгард в верхней правой части первого снимка и Валгаллы . Их природа больше тектонического происхождения, возникновение которой, однако, непосредственно связано с метеоритными ударами, то есть это как своеобразная рябь от ударов. Альбедо Каллисто, хоть и намного больше лунной, все-равно является очень низкой для льда всего 0,2 , тогда как у Луны 0,06. Объясняется это тем, что лед очень грязный, из-за того, что не обновляется, а не обновляется поверхность из-за того, что нагрев в результате радиоактивного распада незначителен из-за малого количества необходимых силикатов, да и приливные силы Юпитера для разогрева недр уже не такие мощные как на Ио. Поэтому Каллисто не претерпевала расширение, результатом чего были бы грабены, и на поверхности сохранились древние кратеры.