Skildring av Ganymede sentrert over 45° W. lengdegrad; mørke områder er Perrine (øverst) og Nicholson (lavere) regiones; fremtredende kratere er Trosa (øverst til høyre) og Cisti (nederst til venstre).
SizeEdit
CompositionEdit
Den gjennomsnittlige tettheten av Ganymede, 1.936 g/cm3, foreslår en sammensetning av omtrent like deler steinete materiale og for det meste vann ices. Noen av vann er flytende, og danner et underjordisk hav., Massen brøkdel av ices er mellom 46 og 50%, noe som er litt lavere enn i Callisto. Noen ekstra flyktige ices for eksempel ammoniakk kan også være til stede. Den eksakte sammensetningen av Ganymede rock er ikke kjent, men er trolig nær sammensetningen av L/LL type ordinære chondrites, som er preget av mindre sum strykejern, mindre metallisk jern og mer jernoksid enn H chondrites. Vekt-forhold av jern til silicon varierer mellom 1.05, og 1.27 i Ganymede, mens solar forholdet er rundt 1,8.,
Overflaten featuresEdit
Forbedret farge Galileo-sonden bilde av Ganymede er etterfølgende halvkule. Krateret Tashmetum er fremtredende stråler er i nedre høyre, og den store ejecta feltet Hershef øverst til høyre. En del av mørke Nicholson Regio ligger i nedre, venstre, avgrenset på øvre høyre ved Harpagia Sulcus.
Ganymede overflate har en albedo på ca 43%., Vann isen ser ut til å være allestedsnærværende på overflaten, med en masse brøkdel av 50-90 %, betydelig mer enn i Ganymede som en helhet. Nær-infrarød spektroskopi har avslørt den sterke vann is absorpsjon band på bølgelengder av 1.04, 1.25, 1.5, 2.0 og 3.0 µm. Rillede terrenget er lysere og har en mer isete sammensetning enn den mørke terrenget., Analyse av høy oppløsning, nær-infrarødt og UV-spektra av Galileo-sonden og fra Jorden observasjoner har avdekket ulike ikke-vann materialer: karbondioksid, svoveldioksid og, muligens, cyanogen, hydrogen sulfat og ulike organiske forbindelser. Galileo resultatene har også vist magnesium sulfat (MgSO4) og, muligens, natriumsulfat (Na2SO4) på Ganymede overflate. Disse saltene kan stamme fra undergrunnen havet.,
kratere Gula og Achelous (nederst), i den rillede terrenget av Ganymede, med ejecta «sokler» og voller.
Ganymedian overflate albedo er veldig asymmetrisk; de ledende halvkule er lysere enn den etterfølgende ett. Dette ligner til Europa, men omvendt for Callisto. Den etterfølgende halvkule av Ganymede ser ut til å være anriket i svoveldioksid. Fordelingen av karbondioksid ikke viser noen hemispheric asymmetri, selv om det ikke er observert nær polene., Nedslagskratre på Ganymede (bortsett fra én) ikke viser noen berikelse i karbondioksid, som også skiller den fra Callisto. Ganymede er karbondioksid gass var trolig forsvinne i det siste.
Ganymede overflate er en blanding av to typer terreng: svært gamle, svært cratered, mørke områder og en noe yngre (men fortsatt gamle), lysere områder som er merket med et omfattende utvalg av riller og rygger. Den mørke terrenget, som utgjør omtrent en tredjedel av overflaten, inneholder leire og organisk materiale som kan tyde på at sammensetningen av impactors som Jovian satellitter accreted.,
oppvarming mekanisme som er nødvendig for dannelsen av den rillede terrenget på Ganymede er et uløst problem i planetary sciences. Det moderne syn er at den rillede terrenget er hovedsakelig tektoniske i naturen. Cryovolcanism er antatt å ha spilt en mindre rolle, om noen. De kreftene som forårsaket den sterke spenninger i Ganymedian is lithosphere nødvendig å igangsette den tektoniske aktiviteten kan være koblet til tidevanns oppvarming hendelser i fortiden, muligens forårsaket når satellitten passerer gjennom ustabil orbital resonanser., Tidevanns bøye av is kan ha varmet interiør og anstrengt den lithosphere, som fører til utvikling av sprekker og horst og graben forkastning, som slettes den gamle, mørke terrenget på 70% av overflaten. Dannelsen av den rillede terrenget kan også være forbundet med tidlig core dannelse og påfølgende tidevanns oppvarming av Ganymede interiør, noe som kan ha forårsaket en liten utvidelse av Ganymede av 1-6 % på grunn av fase overganger i isen og termisk ekspansjon., Under den påfølgende utviklingen dyp, varmt vann fjær kan ha oppstått fra kjernen til overflaten, noe som fører til tektonisk deformasjon av lithosphere. Radiogenic oppvarming innen satellitten er den mest relevante gjeldende varmekilde, bidra, for eksempel, i havets dyp. Forskning modeller har funnet ut at hvis orbital eksentrisitet var en størrelsesorden større enn i dag (som det kan ha vært i det siste), tidevanns oppvarming ville være en mer vesentlig varmekilde enn radiogenic oppvarming.,
Cratering er sett på begge typer terreng, men er spesielt omfattende på det mørke terrenget: det ser ut til å være mettet med nedslagskratre og har utviklet seg i stor grad gjennom påvirkning hendelser. Lysere, rillede terrenget inneholder mange færre påvirke funksjoner som har blitt bare et mindre betydning for dens tektoniske utvikling. Tettheten av cratering indikerer en alder av 4 milliarder år for mørkt terreng, ligner på høylandet i Månen, og en noe yngre alder for den rillede terrenget (men hvor mye yngre er usikker). Ganymede kan ha hatt en periode med kraftig cratering 3.,5 4 milliarder år siden, omtrent som på Månen. Hvis det er sant, det store flertallet av konsekvenser som skjedde i den epoken, mens cratering rate har vært mye mindre siden. Kratere både overlegg og er crosscut av groove-systemer, noe som indikerer at noen av sporene er ganske gamle. Relativt unge kratere med stråler av ejecta er også synlige. Ganymedian kratere er flatere enn de som er på Månen og Merkur. Dette er trolig på grunn av den relativt svake arten av Ganymede er isete skare, som kan (eller kunne) flyt og dermed dempe lindring., Gamle kratere som lindring har forsvunnet forlate bare en «ånd» av et krater som er kjent som en palimpsest.
En viktig funksjon på Ganymede er en mørk vanlig heter Galileo Regio, som inneholder en serie konsentriske spor, eller furer, trolig opprettet i løpet av en periode på geologisk aktivitet.
Ganymede har også polare caps, trolig består av vann frost. Frost strekker til 40° breddegrad. Disse polare caps ble først sett av Voyager-sonden. Teorier om dannelsen av caps inkluderer overføring av vann til høyere breddegrader og bombingen av isen ved plasma., Data fra Galileo tyder på det siste er riktig. Tilstedeværelsen av et magnetisk felt på Ganymede resulterer i mer intense ladet partikkel bombardement av overflaten i ubeskyttet polarområdene; sputtering deretter fører til omfordeling av vannmolekyler, med frost migrere til lokalt kaldere områder innenfor polar terreng.
Et krater kalt Anat gir referansepunkt for måling av lengde på Ganymede. Ved definisjon, Anat er på 128° breddegrad. 0° longitude er rettet direkte mot Jupiter, og med mindre annet er angitt lengdegrad øker mot vest.,
Interne structureEdit
Ganymede ser ut til å være fullt differensiert, med en indre struktur som består av en jern-sulfide–strykejern-kjerne, et silikat kappe og ytre lag av vann-is og væske-vann. Nøyaktig tykkelse på de forskjellige lagene i det indre av Ganymede avhenger av antatt sammensetning av silikater (brøkdel av olivin og pyroxene) og mengden av svovel i kjernen. Ganymede har den laveste treghetsmoment faktor, 0.31, blant solid solsystemet organer. Dette er en konsekvens av sin betydelige vann-innhold og fullt differensiert interiør.,
Undergrunnen oceansEdit
Artist ‘ s cut-away representasjon av den interne strukturen av Ganymede. Lag tegnet i målestokk.
På 1970-tallet, NASA-forskere første mistanke om at Ganymede har en tykk havet mellom to lag av is, en på overflaten og ett under et flytende hav og på toppen av rocky mantelen. I 1990-årene, nasas Galileo oppgave fløy av Ganymede, og funnet indikasjoner på en slik undergrunnen havet., En analyse publisert i 2014, og med hensyn til realistisk termodynamikk for vann og effekter av salt, tyder på at Ganymede kan ha en bunke med flere ocean lag adskilt med forskjellige faser av is, med laveste flytende laget i tilknytning til den steinete mantelen. Vann–rock kontakt kan være en viktig faktor i livets opprinnelse. Analysen bemerker også at den ekstreme dybder som er involvert (~800 km til rocky «havbunn») betyr at temperaturen i bunnen av en konvektiv (adiabatic) havet kan være opp til 40 K høyere enn de på is–vann-grensesnitt.,
I Mars 2015, forskere rapporterte at målinger med Hubble-Teleskopet på hvordan nordlys flyttet bekreftet at Ganymede har en undergrunnen havet. Et stort salt-vann havet påvirker Ganymede er magnetisk felt, og følgelig sin aurora. Det tyder på at Ganymede er hav kan være den største i hele solsystemet.
Det er noen spekulasjoner på potensielle beboelighet av Ganymede hav.,
CoreEdit
eksistensen av en væske, jern–nikkel-rik kjerne gir en naturlig forklaring på det indre magnetfelt av Ganymede oppdaget av Galileo-sonden. Den konveksjon i den flytende jern, som har høy elektrisk ledningsevne, er det mest rimelig modell av magnetiske felt generasjon. Tettheten av kjernen er 5,5–6 g/cm3 og silikat mantelen er 3.4–3.6 g/cm3. Radius av denne kjernen kan være opp til 500 km. Temperaturen i kjernen av Ganymede er trolig 1500-1700 K og et trykk på opp til 10 GPa (99,000 atm).,
Atmosfære og ionosphereEdit
I 1972, et team av Indisk, Britisk og Amerikanske astronomer som arbeider i Java (Indonesia) og Kavalur (India) hevdet at de hadde oppdaget en tynn atmosfære under en occultation, når det og Jupiter gått i front av en stjerne. De anslo at overflaten press var rundt 0.1 Pa (1 microbar). Imidlertid, i 1979, Voyager 1 observert en occultation av star κ Centauri under sin passerte Jupiter, med forskjellige resultater., Den occultation målinger ble utført i langt ultrafiolette spekteret på bølgelengder kortere enn 200 nm, som var mye mer følsomme for tilstedeværelse av gasser enn 1972 målinger gjort i det synlige spekteret. Ingen atmosfære ble avslørt av data fra Voyager. Den øvre grensen på overflaten partikkel nummer tetthet ble funnet til å bli 1,5×109 cm−3, noe som tilsvarer en overflate trykk på mindre enn 2,5 µPa (25 picobar). Sistnevnte verdi er nesten fem størrelsesordener mindre enn 1972 estimat.,
Falske farger temperatur kart over Ganymede
til Tross for at data fra Voyager, er bevis for en tynn oksygen atmosfæren («exosphere») på Ganymede, svært lik den som finnes på Europa, ble funnet av Hubble Space Telescope (HST) i 1995. HST faktisk observert airglow av atomic oksygen i langt ultrafiolett på bølgelengder 130.4 nm og 135.6 nm. En slik airglow er spent når molekylær oksygen er dissosiert av electron konsekvenser, noe som er tegn på en betydelig nøytrale atmosfæren består hovedsakelig av O2-molekyler., Overflaten antall tetthet ligger trolig i (1.2–7) x 108 cm−3 serien, som svarer til overflatetrykk på 0.2–1.2 µPa. Disse verdiene er i samsvar med Voyager øvre grensen som er stilt inn i 1981. Oksygen er ikke tegn til liv; det er tenkt å bli produsert når vann is på Ganymede overflate er delt inn i hydrogen og oksygen ved stråling, med hydrogen og deretter bli mer raskt tapt på grunn av sin lave atommasse. Den airglow observert over Ganymede er ikke romlig homogen som over Europa., HST observert to lyse flekker som ligger i den nordlige og sørlige halvkule, i nærheten ± 50° breddegrad, som er akkurat på grensen mellom åpne og lukkede feltlinjer av Ganymedian magnetosfæren (se nedenfor). De lyse flekker er trolig polar auroras, forårsaket av plasma nedbør langs åpne feltlinjer.
eksistensen av en nøytral atmosfære innebærer at en ionosfæren bør eksistere, fordi oksygen molekyler som er ionisert av virkningene av den energiske elektroner som kommer fra magnetosfæren og av solenergi EUV-stråling., Imidlertid, arten av Ganymedian ionosfæren er like kontroversiell som den arten av atmosfæren. Noen Galileo målinger funnet en forhøyet electron tetthet i nærheten Ganymede, noe som tyder på en ionosfæren, mens andre ikke klarte å oppdage noe. Elektronet tetthet nær overflaten er anslått av ulike kilder til å ligge i området 400-2,500 cm−3. Som i 2008, parametrene i ionosfæren av Ganymede er ikke godt festet.
Ytterligere bevis for oksygen atmosfæren kommer fra spektral deteksjon av gasser som er fanget i isen på overflaten av Ganymede., Påvisning av ozon (O3) band som ble annonsert i 1996. I 1997 spektroskopiske analyser avslørte dimer (eller diatomic) absorpsjon funksjoner av molekylært oksygen. En slik absorpsjon kan bare oppstå dersom oksygen er i tett fase. Den beste kandidaten er molekylær oksygen fanget i isen. Dybden av dimer absorption bands avhenger av breddegrad og lengdegrad, snarere enn på overflaten albedo—de har en tendens til å avta med økende breddegrad på Ganymede, mens O3 viser en motsatt trend., Laboratoriet har funnet ut at O2 ville ikke klynge eller boble, men løser seg i isen på Ganymede er relativt varm overflate temperatur på 100 K (-173.15 °C).
Et søk for natrium i atmosfæren, bare etter en slik en finne på Europa, slått opp noe i 1997. Natrium er minst 13 ganger mindre rikelig rundt Ganymede enn rundt Europa, muligens på grunn av en relativ mangel på overflaten, eller fordi magnetosfære fends av energirike partikler. En annen liten bestanddel av Ganymedian atmosfæren er atomisk hydrogen., Hydrogen atomer ble observert så langt som 3000 km fra Ganymede overflate. Deres tetthet på overflaten er ca 1,5×104 cm−3.
MagnetosphereEdit
magnetfelt av Jovian satellitt-Ganymede, som er innebygd i magnetosfæren til Jupiter. Lukkede feltlinjer er merket med grønn farge.
Galileo håndverk laget seks nær flybys av Ganymede fra 1995-2000 (G1, G2, G7, G8, G28 og G29) og oppdaget at Ganymede har en permanent (iboende) magnetisk moment uavhengig av Jovian magnetiske felt., Verdien for øyeblikket er omtrent 1,3 × 1013 T·m3, noe som er tre ganger større enn den magnetiske øyeblikk av Kvikksølv. Den magnetiske dipol er skråstilt med hensyn til jordas rotasjonsakse av Ganymede av 176°, noe som betyr at det er rettet mot Jovian magnetiske moment. Dens nordpolen ligger under baneplanet. Den magnetiske dipol felt skapt av den permanente øyeblikket har en styrke på 719 ± 2 nT på Ganymede er ekvator, noe som bør være sammenlignet med den Jovian magnetiske feltet på avstand av Ganymede—ca 120 nT., Equatorial feltet Ganymede er rettet mot Jovian felt, betyr reconnection er mulig. Den iboende feltstyrke ved polene er to ganger ved ekvator—1440 nT.
Nordlys på Ganymede—auroral belte skiftende, kan tyde på undergrunnen saltvann havet.
Den permanent magnetic øyeblikk rister en del av plass rundt Ganymede, og skaper en liten magnetosfære som er integrert i at Jupiter; det er den eneste månen i solsystemet kjent for å ha den funksjonen. Dens diameter er 4-5 Ganymede radier., Den Ganymedian magnetosfære har en region av lukkede feltlinjer som ligger under 30° breddegrad, der partikler (elektroner og ioner) er fanget, og skaper en slags stråling belte. Den viktigste ion-arter i magnetosfæren er enkelt ionisert oksygen—O+—noe som passer godt med Ganymede er tynn oksygen atmosfære. I polar cap regioner, på høyere breddegrader enn 30°, magnetiske feltlinjer er åpne, koble Ganymede med Jupiter er ionosfæren., I disse områdene, den energiske (titalls og hundrevis av kiloelectronvolt) elektroner og ioner har blitt oppdaget, noe som kan føre til auroras observert rundt Ganymedian polene. I tillegg, tunge ioner utfellinger kontinuerlig på Ganymede ‘ s polar overflaten, putrer og mørkere isen.
samspillet mellom Ganymedian magnetosfære og Jovian plasma er på mange måter lik som av solvinden og Jordens magnetosfære., Plasma-co-roterende med Jupiter impinges på den etterfølgende siden av Ganymedian magnetosfære mye som solvinden impinges på Jordens magnetosfære. Den viktigste forskjellen er hastigheten på plasma flow—supersonisk i tilfelle av Jorden og subsonic i tilfelle av Ganymede. På grunn av subsonic flyt, det er ingen bue sjokk av den etterfølgende halvkule av Ganymede.
I tillegg til de iboende magnetisk moment, Ganymede har en indusert dipol-magnetisk felt. Dens eksistens er forbundet med variasjon av Jovian magnetiske felt i nærheten av Ganymede., Indusert øyeblikket er rettet radielt til eller fra Jupiter følgende retning av varierende del av den planetariske magnetfeltet. Indusert magnetiske øyeblikket er en størrelsesorden svakere enn den iboende ett. Feltet styrken av induserte feltet på den magnetiske ekvator er ca 60 nT—halvparten av dette til omgivelsene Jovian feltet. Det induserte magnetfeltet av Ganymede er lik de av Callisto og Europa, noe som indikerer at Ganymede har også en undergrunnen vann havet, med en høy elektrisk ledningsevne.,
Gitt at Ganymede er helt differensiert og har en metallisk kjerne, dens iboende magnetiske feltet er sannsynligvis generert på en lignende måte til Jordens: som et resultat av ledende materiale som beveger seg i det indre. Det magnetiske feltet er oppdaget rundt Ganymede er sannsynlig å være forårsaket av kompositoriske konveksjon i kjernen, hvis det magnetiske feltet er produktet av dynamo handling, eller magnetoconvection.
til Tross for tilstedeværelsen av et strykejern core, Ganymede magnetosfære fortsatt er gåtefull, spesielt gitt at lignende organer mangler den har., Noe forskning har antydet at, tatt i betraktning dens relativt lille størrelse, kjernen burde ha tilstrekkelig avkjølt til det punktet hvor flytende bevegelser, derav et magnetisk felt ville ikke være vedvarende. En forklaring er at den samme orbital resonanser foreslått å ha forstyrret overflaten også lov til det magnetiske feltet til å vedvare: med Ganymede er eksentrisitet pumpet og tidevanns oppvarming av mantelen økt under slike resonanser, noe som reduserer varmestrømmen fra kjernen, og det er væske og konvektiv., En annen forklaring er en rest magnetisering av silikat steiner i mantelen, som er mulig hvis satellitt hadde en mer betydelig dynamo-generert feltet i det siste.
Stråling environmentEdit
stråling nivå på overflaten av Ganymede er betydelig lavere enn i Europa, blir 50-80 mSv (5-8 rem) per dag, et beløp som ville føre til alvorlig sykdom eller død hos mennesker eksponert for to måneder.