Representação de Ganimedes centrado mais de 45° de longitude W.; áreas escuras são Perrine (superior) e Nicholson (baixo) regiones; proeminentes crateras são Tros (canto superior direito) e Cisti (canto inferior esquerdo).
SizeEdit
CompositionEdit
A densidade média de Ganimedes, 1.936 g/cm3, sugere uma composição de cerca de partes iguais de material rochoso e de água, principalmente ices. Parte da água é líquida, formando um oceano subterrâneo., A fração de massa do CIEM situa-se entre 46% e 50%, o que é ligeiramente inferior à de Calisto. Podem também estar presentes alguns CIEM voláteis adicionais, como o amoníaco. A composição exata da rocha de Ganímedes não é conhecida, mas é provavelmente próxima à composição de condritos ordinários tipo L/LL, que são caracterizados por menos ferro total, menos ferro metálico e mais óxido de ferro do que h condritos. A razão de peso entre ferro e silício varia entre 1,05 e 1,27 em Ganímedes, enquanto a razão solar é de cerca de 1,8.,
Superfície featuresEdit
Avançado-cor sonda Galileo da imagem de Ganimedes à direita do hemisfério. Os raios proeminentes da cratera Tashmetum estão na parte inferior direita, e o Grande Campo ejecta de Hershef na parte superior direita. Parte de dark Nicholson Regio está na parte inferior esquerda, limitada em sua parte superior direita por Harpagia Sulcus.
a superfície de Ganímedes tem um albedo de cerca de 43%., O gelo de água parece ser onipresente em sua superfície, com uma fração de massa de 50-90%, significativamente mais do que em Ganímedes como um todo. Espectroscopia de infravermelho próximo revelou a presença de fortes Bandas de absorção de gelo de água em comprimentos de onda de 1,04, 1,25, 1.5, 2.0 e 3,0 µm. O terreno ranhoso é mais brilhante e tem uma composição mais gelada do que o terreno escuro., The analysis of high-resolution, near-infrared and UV spectra obtained by the Galileo spacecraft and from Earth observations has revealed various non-water materials: carbon dioxide, sulfur dioxide and, possibly, cyanogen, hydrogen sulfate and various organic compounds. Os resultados de Galileu também mostraram sulfato de magnésio (MgSO4) e, possivelmente, sulfato de sódio (Na2SO4) na superfície de Ganímedes. Estes sais podem ter origem no oceano subsuperfície.,
as crateras Gula e Achelous (bottom), no terreno groovido de Ganimedes, com ejecta “Pedestais” e muralhas.
o albedo de superfície Ganimediano é muito assimétrico; o hemisfério principal é mais brilhante do que o anterior. Isto é semelhante a Europa, mas o inverso para Calisto. O hemisfério de Ganímedes parece ser enriquecido em dióxido de enxofre. A distribuição de dióxido de carbono não demonstra qualquer assimetria hemisférica, embora não seja observada perto dos pólos., Crateras de impacto em Ganímedes (exceto uma) não mostram qualquer enriquecimento em dióxido de carbono, o que também a distingue de Calisto. O gás de dióxido de carbono de Ganímedes foi provavelmente esgotado no passado.
A superfície de Ganímedes é uma mistura de dois tipos de terreno: muito antigo, altamente craterizado, regiões escuras e um pouco mais jovem (mas ainda Antigo), regiões mais leves marcadas com uma extensa gama de sulcos e cristas. O terreno escuro, que compreende cerca de um terço da superfície, contém argilas e materiais orgânicos que podem indicar a composição dos Impactores a partir dos quais os satélites jovianos se estabeleceram.,o mecanismo de aquecimento necessário para a formação do terreno estriado em Ganímedes é um problema não resolvido nas ciências planetárias. A visão moderna é que o terreno estriado é principalmente tectônico na natureza. Acredita-se que o criovulcanismo tenha desempenhado apenas um papel menor, se houver. As forças que causaram os fortes estresses na litosfera de gelo Ganimediana necessários para iniciar a atividade tectônica podem estar conectadas aos eventos de aquecimento de maré no passado, possivelmente causados quando o satélite passou por ressonâncias orbitais instáveis., A flexação de maré do gelo pode ter aquecido o interior e tenso a litosfera, levando ao desenvolvimento de rachaduras e horst e graben faulting, o que apagou o antigo terreno escuro em 70% da superfície. A formação do terreno estriado também pode ser conectada com a formação inicial do núcleo e subsequente aquecimento de maré do interior de Ganímedes, o que pode ter causado uma ligeira expansão de Ganímedes em 1-6% devido a transições de fase em gelo e expansão térmica., Durante a evolução posterior, plumas de água quente podem ter subido do núcleo para a superfície, levando à deformação tectônica da litosfera. O aquecimento radiogênico dentro do satélite é a fonte de calor atual mais relevante, contribuindo, por exemplo, para a profundidade do oceano. Modelos de pesquisa descobriram que se a excentricidade orbital fosse uma ordem de magnitude maior do que atualmente (como pode ter sido no passado), o aquecimento de maré seria uma fonte de calor mais substancial do que o aquecimento radiogênico.,crateras é vista em ambos os tipos de terreno, mas é especialmente extensa no terreno escuro: parece estar saturada com crateras de impacto e evoluiu em grande parte através de eventos de impacto. O terreno mais brilhante e estriado contém muito menos características de impacto, que têm sido de pouca importância para a sua evolução tectônica. A densidade de crateras indica uma idade de 4 bilhões de anos para o terreno escuro, semelhante aos planaltos da lua, e uma idade um pouco mais jovem para o terreno estriado (mas quanto mais jovem é incerto). Ganímedes pode ter experimentado um período de crateras pesadas 3.,5 a 4 bilhões de anos atrás, semelhante ao da lua. Se é verdade, a grande maioria dos impactos aconteceu naquela época, enquanto a taxa de crateras tem sido muito menor desde então. Crateras ambas sobrepõem-se e são cruzadas pelos sistemas de ranhuras, indicando que algumas das ranhuras são bastante antigas. Crateras relativamente jovens com raios de ejecta também são visíveis. As crateras ganimedianas são mais lisas que as da lua e mercúrio. Isto é provavelmente devido à natureza relativamente fraca da crosta gelada de Ganímedes, que pode (ou poderia) fluir e assim suavizar o relevo., Crateras antigas cujo alívio desapareceu deixam apenas um “fantasma” de uma cratera conhecida como palimpsesto.
Uma característica significativa em Ganímedes é uma planície escura chamada Galileu Regio, que contém uma série de sulcos concêntricos, ou sulcos, provavelmente criados durante um período de atividade geológica.Ganímedes também tem calotas polares, provavelmente compostas por gelo de água. A geada estende-se até 40° de latitude. Estas calotas polares foram vistas pela primeira vez pela sonda Voyager. As teorias sobre a formação das tampas incluem a migração da água para latitudes mais altas e o bombardeio do gelo por plasma., Os dados do Galileo sugerem que este último está correcto. A presença de um campo magnético em Ganímedes resulta em um bombardeio de partículas carregadas mais intenso de sua superfície nas regiões polares desprotegidas; sputtering então leva à redistribuição de moléculas de água, com geada migrando para áreas localmente mais frias dentro do terreno polar.uma cratera chamada Anat fornece o ponto de referência para medir a longitude em Ganímedes. Por definição, Anat está a 128 ° longitude. A longitude 0° está diretamente voltada para Júpiter, e a menos que indicado em contrário a longitude aumenta para oeste.,
estrutureedit interno
Ganimedes parece ser totalmente diferenciado, com uma estrutura interna constituída por um núcleo de ferro-sulfeto-ferro, um manto de silicato e camadas externas de gelo de água e água líquida. As espessuras precisas das diferentes camadas no interior de Ganímedes dependem da composição presumida de silicatos (fração de olivina e piroxeno) e quantidade de enxofre no núcleo. Ganímedes tem o menor momento de inércia, 0,31, entre os corpos sólidos do Sistema Solar. Isto é uma consequência do seu conteúdo substancial de água e interior totalmente diferenciado.,
Subsuperfície oceansEdit
Artista da corte de representação da estrutura interna de Ganimedes. Camadas desenhadas à escala.na década de 1970, cientistas da NASA suspeitaram que Ganímedes tem um oceano espesso entre duas camadas de gelo, uma na superfície e outra debaixo de um oceano líquido e no topo do manto rochoso. Na década de 1990, a missão Galileu da NASA voou por Ganímedes, e encontrou indícios de um oceano subsuperfície., Uma análise publicada em 2014, tendo em conta a termodinâmica realista para a água e os efeitos do sal, sugere que Ganímedes pode ter uma pilha de várias camadas oceânicas separadas por diferentes fases de gelo, com a camada líquida mais baixa adjacente ao manto rochoso. O contato água-rocha pode ser um fator importante na origem da vida. A análise também observa que as profundidades extremas envolvidas (~800 km para o “seafloor” rochoso) significam que as temperaturas no fundo de um oceano Convectivo (adiabático) podem ser até 40 K mais altas do que as da interface gelo–água.,em março de 2015, cientistas relataram que medições com o Telescópio Espacial Hubble de como as auroras se moviam confirmaram que Ganímedes tem um oceano subsuperfície. Um grande oceano de água salgada afeta o campo magnético de Ganímedes e, consequentemente, sua aurora. As evidências sugerem que os oceanos de Ganímedes podem ser os maiores de todo o Sistema Solar.existe alguma especulação sobre a habitabilidade potencial do oceano de Ganímedes.,
CoreEdit
a existência de um núcleo líquido rico em ferro–níquel fornece uma explicação natural para o campo magnético intrínseco de Ganímedes detectado por naves espaciais Galileo. A convecção no ferro líquido, que tem alta condutividade elétrica, é o modelo mais razoável de geração de campo magnético. A densidade do núcleo é de 5,5-6 g / cm3 e o manto de silicato é de 3,4–3,6 g/cm3. O raio deste núcleo pode atingir 500 km. A temperatura no núcleo de Ganímedes é provavelmente de 1500-1700 K e pressão até 10 GPa (99.000 atm).,em 1972, uma equipe de astrônomos indianos, britânicos e americanos trabalhando em Java (Indonésia) e Kavalur (Índia) alegou que eles haviam detectado uma atmosfera fina durante uma ocultação, quando ele e Júpiter passaram na frente de uma estrela. Eles estimaram que a pressão da superfície era de cerca de 0,1 Pa (1 microbar). No entanto, em 1979, a Voyager 1 observou uma ocultação da estrela κ Centauri durante o seu sobrevoo de Júpiter, com resultados diferentes., As medições de ocultação foram realizadas no espectro ultravioleta distante em comprimentos de onda menores que 200 nm, que eram muito mais sensíveis à presença de gases do que as medições de 1972 feitas no espectro visível. Nenhuma atmosfera foi revelada pelos dados da Voyager. O limite superior da densidade do número de partículas de superfície foi encontrado em 1,5×109 cm-3, o que corresponde a uma pressão de superfície inferior a 2,5 µPa (25 picobar). Este último valor é quase cinco ordens de magnitude inferior à estimativa de 1972.,
False-temperatura de cor do mapa de Ganimedes
Apesar da Voyager, dados, evidências de uma tênue atmosfera de oxigênio (exosfera) em Ganimedes, muito semelhante à encontrada na Europa, foi encontrado pelo Telescópio Espacial Hubble (HST), em 1995. A HST observava, na verdade, o fluxo de ar do oxigênio atômico no ultravioleta distante nos comprimentos de onda de 130.4 nm e 135.6 nm. Essa ampulheta é excitada quando o oxigênio molecular é dissociado por impactos de elétrons, o que é evidência de uma atmosfera neutra significativa composta predominantemente de moléculas de O2., A densidade do número de superfície situa–se provavelmente na gama (1.2−7)×108 cm–3, correspondendo à pressão da superfície de 0,2-1,2 µPa. Estes valores estão de acordo com o limite superior da Voyager estabelecido em 1981. O oxigênio não é evidência de vida; acredita-se que seja produzido quando o gelo de água na superfície de Ganímedes é dividido em hidrogênio e oxigênio por radiação, com o hidrogênio sendo então mais rapidamente perdido devido à sua baixa massa atômica. A ampulheta observada sobre Ganímedes não é espacialmente homogênea como aquela sobre Europa., A HST observou dois pontos brilhantes localizados nos hemisférios norte e sul, perto de ± 50° de latitude, que é exatamente a fronteira entre as linhas de campo abertas e fechadas da magnetosfera Ganimediana (ver abaixo). As manchas brilhantes são provavelmente auroras polares, causadas pela precipitação de plasma ao longo das linhas de campo aberto.
a existência de uma atmosfera neutra implica que uma ionosfera deve existir, porque as moléculas de oxigênio são ionizadas pelos impactos dos elétrons energéticos provenientes da magnetosfera e pela radiação solar EUV., No entanto, a natureza da ionosfera Ganimediana é tão controversa quanto a natureza da atmosfera. Algumas medições de Galileu encontraram uma elevada densidade de elétrons perto de Ganímedes, sugerindo uma ionosfera, enquanto outras não conseguiram detectar nada. A densidade de elétrons perto da superfície é estimada por diferentes fontes na faixa de 400-2,500 cm−3. A partir de 2008, os parâmetros da ionosfera de Ganímedes não estão bem limitados.evidência adicional da atmosfera de oxigênio vem da detecção espectral de gases presos no gelo na superfície de Ganímedes., The detection of ozone (O3) bands was announced in 1996. In 1997 spectroscopic analysis revealed the dimer (or diatomic) absorption features of molecular oxygen. Tal absorção só pode surgir se o oxigênio estiver em uma fase densa. O melhor candidato é oxigénio molecular preso no gelo. A profundidade das bandas de absorção dímero depende da latitude e longitude, ao invés do albedo superficial—elas tendem a diminuir com o aumento da latitude em Ganimedes, enquanto O3 mostra uma tendência oposta., O trabalho de laboratório descobriu que O2 não se aglomeraria ou borbulharia, mas se dissolveria em gelo à temperatura relativamente quente da superfície de Ganímedes de 100 K (-173.15 °c).
Uma busca de sódio na atmosfera, logo após tal descoberta em Europa, não encontrou nada em 1997. O sódio é pelo menos 13 vezes menos abundante em torno de Ganímedes do que em torno de Europa, possivelmente por causa de uma deficiência relativa na superfície ou porque a magnetosfera fende partículas energéticas. Outro constituinte menor da atmosfera Ganimediana é o hidrogênio atômico., Átomos de hidrogênio foram observados até 3.000 km da superfície de Ganímedes. Sua densidade na superfície é de cerca de 1,5×104 cm-3.
MagnetosphereEdit
campo magnético do satélite Joviano Ganimedes, que está embutido na magnetosfera de Júpiter. As linhas de campo fechadas estão marcadas com cor verde.
O Galileo artesanais feitas seis passagens rasantes de Ganimedes a partir de 1995-2000 (G1, G2, G7, G8, G28 e G29) e descobriu que Ganimedes tem uma permanente (intrínseca) momento magnético independente de Júpiter campo magnético., O valor do momento é de cerca de 1.3 × 1013 T * m3, que é três vezes maior do que o momento magnético do mercúrio. O dipolo magnético é inclinado em relação ao eixo rotacional de Ganímedes por 176°, o que significa que é dirigido contra o momento magnético Joviano. Seu polo norte fica abaixo do plano orbital. O campo magnético dipolar criado por este momento permanente tem uma força de 719 ± 2 nT no Equador de Ganímedes, que deve ser comparado com o campo magnético Joviano à distância de Ganímedes—cerca de 120 nT., O campo equatorial de Ganímedes é dirigido contra o campo Joviano, o que significa que a reconexão é possível. A força intrínseca do campo nos polos é duas vezes maior que no Equador—1440 nT.
auroras em Ganímedes—a mudança do cinto auroral pode indicar um oceano salino abaixo da superfície.
O momento magnético permanente esculpe uma parte do espaço em torno de Ganimedes, criando uma pequena magnetosfera incorporado dentro de Júpiter; é a única lua do Sistema Solar conhecida por possuir o recurso. Seu diâmetro é de 4-5 raios Ganímedes., A magnetosfera Ganimediana tem uma região de linhas de campo fechadas localizadas abaixo de 30° de latitude, onde partículas carregadas (elétrons e íons) são presas, criando uma espécie de cinturão de radiação. A principal espécie de íons na magnetosfera é o oxigênio ionizado único—O+—que se encaixa bem com a tênue atmosfera de oxigênio de Ganímedes. Nas regiões polares, em latitudes superiores a 30°, as linhas de campo magnético estão abertas, conectando Ganímedes com a ionosfera de Júpiter., Nestas áreas, os elétrons energéticos (dezenas e centenas de quiloeletronvolt) e íons foram detectados, o que pode causar as auroras observadas em torno dos pólos Ganimedianos. Além disso, íons pesados precipitam continuamente na superfície polar de Ganímedes, escurecendo e escurecendo o gelo.a interação entre a magnetosfera Ganimediana e o plasma Joviano é em muitos aspectos semelhante à do vento solar e da magnetosfera terrestre., O plasma co-rotativo com Júpiter colapsa no lado mais avançado da magnetosfera Ganimediana, assim como o vento solar colapsa na magnetosfera da Terra. A principal diferença é a velocidade do fluxo de plasma—supersônico no caso da terra e subsônico no caso de Ganímedes. Devido ao fluxo subsônico, não há nenhum choque de proa no hemisfério posterior de Ganímedes.além do momento magnético intrínseco, Ganímedes tem um campo magnético dipolar induzido. Sua existência está ligada à variação do campo magnético Joviano perto de Ganímedes., O momento induzido é direcionado radialmente para ou de Júpiter seguindo a direção da parte variável do campo magnético planetário. O momento magnético induzido é uma ordem de magnitude mais fraca do que a Intrínseca. A força de campo do campo induzido no Equador magnético é de cerca de 60 nT—metade da do campo Joviano ambiente. O campo magnético induzido de Ganímedes é semelhante aos de Calisto e Europa, indicando que Ganímedes também tem um oceano de água subsuperfície com alta condutividade elétrica.,
dado que Ganímedes é completamente diferenciado e tem um núcleo metálico, seu campo magnético intrínseco é provavelmente gerado de uma forma semelhante à da terra: como resultado da condução de material movendo-se no interior. O campo magnético detectado em torno de Ganímedes é provavelmente causado por convecção de composição no núcleo, se o campo magnético é o produto da ação do dínamo, ou magnetoconvecção.apesar da presença de um núcleo de Ferro, a magnetosfera de Ganímedes permanece enigmática, particularmente tendo em conta que corpos semelhantes não possuem essa característica., Algumas pesquisas sugeriram que, dado o seu tamanho relativamente pequeno, o núcleo deveria ter arrefecido suficientemente até ao ponto em que os movimentos dos fluidos, portanto, um campo magnético não seria sustentado. Uma explicação é que as mesmas ressonâncias orbitais propostas para ter perturbado a superfície também permitiu que o campo magnético persistisse: com a excentricidade bombeada de Ganímedes e aquecimento de maré do manto aumentou durante tais ressonâncias, reduzindo o fluxo de calor do núcleo, deixando-o fluido e Convectivo., Outra explicação é a magnetização remanescente de rochas de silicato no manto, o que é possível se o satélite tivesse um campo Dínamo mais significativo no passado.
a Radiação environmentEdit
O nível de radiação na superfície de Ganimedes é consideravelmente mais baixo do que na Europa, sendo 50-80 mSv (5-8 rem) por dia, uma quantidade que poderia causar doença grave ou morte de seres humanos expostos por dois meses.