Каллисто — самый удалённый из галилеевых спутников планеты Юпитер. По размеру он лишь немногим уступает Меркурию: диаметр спутника составляет 4821 километр. Открыл Каллисто итальянский астроном Галилео Галилей в 1610 году. Как и Ганимед, Каллисто может иметь подповерхностный океан.
Название Каллисто
В предыдущих статьях мы уже выяснили, что все крупные спутники Юпитера названы в честь возлюбленных античного верховного бога. Каллисто, согласно мифологии, также не избежала внимания со стороны Зевса (Юпитера). Желая уберечь любовницу от гнева жены — Геры (Юноны в римских легендах), бог‑громовержец превратил женщину в медведицу и поместил её на небо, спрятав от ревнивой супруги.
Орбита и движение Каллисто
Каллисто располагается на расстоянии 1 882 000 километров от Юпитера. Обращаясь вокруг планеты, спутник проходит путь, равный 11 818 960 километрам. Полный оборот Каллисто делает за 16,7 земных суток. Столько же по времени длится вращение спутника вокруг своей оси — именно поэтому Каллисто всегда обращён к Юпитеру одним полушарием.
Каллисто не участвует в орбитальном резонансе с другими спутниками Юпитера. За одно и то же время Ганимед делает один оборот вокруг планеты, Европа совершает два, а Ио — четыре обращения. Каллисто выбивается из этого правила.
К тому же орбита Каллисто представляет собой почти идеальный круг.
Атмосфера Каллисто
Газовая оболочка Каллисто сильно разрежена. К тому же её точный состав пока не известен науке. По большей части атмосфера спутника состоит из углекислого газа. Загадка атмосферы спутника кроется в том, что при плотности газовой оболочки, уступающей земной в 1,3 млн раз, она должна была исчезнуть. Тем не менее этого не происходит. Учёные предполагают, что на Каллисто существуют явления, насыщающие атмосферу спутника газом. Это может быть обусловлено процессом сублимации твёрдого углекислого газа на поверхности.
Некоторые данные, собранные аппаратом «Галилео», свидетельствуют о том, что массовая доля кислорода в атмосфере спутника Юпитера может превышать углекислотную. Данная информация пока не считается точной и должна быть проверена в будущем.
Внутреннее строение Каллисто
Из всех галилеевых спутников Каллисто наименее подвержен влиянию гравитации Юпитера по причине удалённости от планеты. Именно поэтому планета‑гигант не разогревает недра спутника.
В глубине Каллисто может располагаться твёрдое застывшее ядро, состоящее из горных пород. Его радиус не превышает 600 километров. Ядро покрыто литосферой, состоящей по большей части из льда. При этом литосфера по мере удаления от ядра содержит всё меньше силикатных пород. Глубина этого слоя, по разным оценкам, варьируется от 80 до 150 км.
Возможно, под литосферой Каллисто есть жидкий океан. Его существование долгое время было загадкой для учёных. Каллисто почти не подвергается деформации под воздействием гравитации Юпитера, соответственно, недра спутника не должны сильно нагреваться. Так как же возможно, что внутри холодного космического тела существует жидкость? Объясняется эта загадка присутствием в составе океана аммиака. Температура замерзания этого вещества намного ниже, чем у воды. Следовательно, океан Каллисто по большей части состоит не из воды, а из аммиака в жидком виде. Его глубина может достигать трёхсот километров.
Рельеф Каллисто
Поверхность спутника очень тёмная и имеет отражательную способность около 20 %. В её составе обнаружены: замёрзшая вода, твёрдый углекислый газ, силикатные породы и соединения углерода.
На Каллисто очень много кратеров. Их здесь больше, чем на любом другом спутнике в Солнечной системе. Причина их появления — Юпитер. Кометы и астероиды, захваченные гравитацией планеты, разрушаются под воздействием приливных сил и образуют множество обломков, которые бомбардируют поверхности спутников. Находясь на самом большом удалении от газового гиганта, Каллисто принимает больше всего ударов на себя.
Рельеф Каллисто ничем не примечателен. На поверхности нет гор, вулканов и тектонических трещин. Основной элемент рельефа спутника — равнины.
Можно выделить два очень крупных кратера: Вальхалла и Асгард. Они представляют собой большие ударные образования. Диаметр Вальхаллы составляет 1800 километров, а Асгард в поперечнике насчитывает 1600 километров. Примечательно, что внутри этих кратеров различимы кольца, образовавшиеся, возможно, из‑за того, что твёрдая поверхность спутника скрывает под собой океан.
На поверхности Каллисто много крупных кратеров, а мелкие (до 1 километра) почти не встречаются. Это объясняется эрозией поверхности. Лёд на Каллисто проходит процесс сублимации — переход из твёрдого состояния в газообразное, минуя жидкую фазу, — и освобождает частички горных пород, которые засыпают сравнительно небольшие неровности.
Физические свойства Каллисто
Каллисто является вторым по размеру спутником в Солнечной системе, уступая только Ганимеду. Его радиус составляет 0,378 от радиуса Земли. Площадь поверхности Каллисто — 0,143 от земной. Объём и масса спутника, соответственно, равны 0,0541 и 0,018 от тех же характеристик нашей планеты. Каллисто обладает низкой плотностью — около 1,8 грамма на кубический сантиметр, что обусловлено высоким содержанием льда в составе спутника. Ускорение свободного падения у поверхности — 1,235 м/с².
Магнитное поле Каллисто
Спутник не обладает собственным магнитным полем, но у него есть индуцированное поле, порождённое Юпитером. Скорее всего, наличие магнитного поля Каллисто можно объяснить взаимодействием поля Юпитера с соляным раствором подповерхностного океана.
Исследования Каллисто
Вклад в изучение Каллисто внесли такие космические аппараты, как «Пионер‑10», «Пионер‑11», «Кассини» и «Новые горизонты». Они предоставили исследователям спектры и фотографии поверхности спутника.
Миссия «Галилео», побывавшая в системе Юпитера и его спутников на рубеже XX и XXI веков, приблизилась к Каллисто на расстояние 138 километров. Аппарат сделал снимки поверхности спутника, установил наличие магнитного поля, что дало возможность предположить наличие подповерхностного океана, а также исследовал состав поверхности.
Уже в 2025 году данные, собранные «Галилео», были повторно проанализированы, и гипотеза о жидком слое под поверхностью спутника подтвердилась.
Изучался спутник и с поверхности Земли. Телескоп ALMA вёл наблюдения за Каллисто в 2012 году. С помощью инструмента астрономы смогли лучше узнать состав поверхности спутника и температуру на ней (−140 °C в среднем).
В будущем Каллисто исследуют ещё два аппарата: JUICE, который прибудет в систему в 2031‑м году, и «Европа Клипер» — в 2030‑м.
Перспективы и колонизация Каллисто
Как ни странно, но Каллисто рассматривается в качестве объекта для колонизации не только американскими учёными, но и российскими. Спутник выигрывает у других юпитерианских объектов за счёт относительно низкого радиационного фона, генерируемого Юпитером. К тому же льды с поверхности Каллисто можно перерабатывать в топливо, что даёт возможность использовать спутник как перевалочную базу для космических аппаратов с Земли.