Kallisto — Jupitera mēness: izmērs, sastāvs, virsma un iespējamais okeāns

Uzzini par Kallisto — Jupitera mēnesi: izmērs, sastāvs, krokojusi virsma, trieciena krāteri un iespējamais dziļais zemūdens okeāns.

Atklāšana un vispārīga informācija

Kallisto ir Jupitera planētas mēness, ko 1610. gadā atklāja Galileo Galilejs un nosauca Kallisto vārdā. Tas ir otrais lielākais Jupitera mēness aiz Ganimeda un trešais lielākais Saules sistēmas mēness. Kallisto ir gandrīz tikpat liels kā planēta Merkurs, — tā diametrs ir aptuveni 99 % no Merkuram, taču tā masa ir daudz mazāka, jo Kallisto sastāvā ir ievērojami lielāks ledus īpatsvars.

Orbīta un rotācija

Kallisto ir vistālāk no Jupitera no četriem Galileja pavadoņiem; tā orbītas rādiuss ir aptuveni 1,88 miljoni km. Tas neietilpst orbitālajā rezonansē, kas ietekmē trīs iekšējos Galilejas pavadoņus — Io, Eiropu un Ganimēdu. Līdzīgi kā Zemes Mēness, arī Kallisto rotē sinhroni ar savu orbitālo periodu: viena puse vienmēr ir pavērsta pret Jupiteru, bet otra — prom no tā. Tā atšķiras no tuvākajiem pavadoņiem ar to, ka to mazāk ietekmē Jupitera magnetosfēra nekā iekšējos mēnešus, tādēļ radiācijas līmenis uz Kallisto ir jūtami zemāks.

Izmērs, masa un gravitācija

Kallisto diametrs ir apmēram 4 820 km, kas to padara gandrīz tikpat lielu kā Merkurs. Tomēr blīvums ir salīdzinoši zems — vidējais blīvums ir aptuveni 1,83 g/cm³ — jo mēness sastāv lielā mērā no ledus un vieglākiem iežiem. Virsmas gravitācija ir neliela (apmēram 0,12–0,13 Zemes gravitācijas), kas ietekmēs gan sadzīvošanu uz vietas, gan lidošanas un nolaišanās manevrus, ja tur ierastos kosmonauti.

Iekšējā uzbūve un iespējamais zemūdens okeāns

Kallistā ir aptuveni vienāds daudzums iežu un ledus, un kosmosa kuģis Galileo veica Mēness pētījumus un atklāja, ka Kallisto varētu būt neliels silikātu kodols. Novērojumi liecina, ka Kallisto varētu nebūt pilnīgi diferencēts kā Ganimeds; tās iekšienē var būt gan cietas, gan daļēji atšķirtas zonas.

Viena no svarīgākajām atziņām ir iespējamība par subsurface (zemūdens) okeānu. Magnētiskās indukcijas dati un termiskie modeļi ļauj domāt, ka zem virsmas varētu atrasties slānis šķidra ūdens (ar sāļiem vai amonjaka piemaisījumiem), iespējams, vairāk nekā 100 km zem virsmas vai kā starplāksne starp cietajiem un ledus slāņiem. Tomēr šis variants nav tik pārliecinoši pierādīts kā Eiropā, un datos pastāv neskaidrības.

Virsma un ģeoloģiskās iezīmes

Kallisto virsma ir stipri krokota un ārkārtīgi sena — uz tās nav daudz pārveidojošu iekšējo procesu pazīmju. Tā galvenokārt ir veidojusies no meteorītu triecienu ietekmes. Ievērojamas iezīmes ir daudzkrāsainas, gredzenotās struktūras un lieli trieciena kompleksi, piemēram, plašas daudzgredzenu basēnas (viens no pazīstamākajiem ir Valhalla), kā arī trieciena krāteri un krāteru ķēdes — katēnas.

Mazākā mērogā virsma ir daudzveidīga: kalnu virsotnēs var būt balts sals, kas ielejās mijas ar tumšāku, gludu materiālu segu. Šo tumšo materiālu uzskata par organisku ogļūdeņražu un citu mazmolekulāru vielu maisījumu vai arī par klints fragmentiem, kas segti ar putekļainu, uzkrātu materiālu. Reljefs, visticamāk, veidojies gan no triecieniem, gan no nelielas sublimācijas un erozijas darbības, kuras rezultātā rodas nelieli pakāpeniski izciļņi un nogulumi. Reljefa formu absolūtais vecums nav precīzi zināms, taču kopējais segums liecina par ļoti seno, stabilu krāterētu virsmu.

Atmosfēra, jonosfēra un magnētiskā vide

Kallistai ir ārkārtīgi plāna atmosfēra, ko veido galvenokārt oglekļa dioksīda un, iespējams, skābekļa molekulas. Tā ir tik retiņa, ka biežāk to apraksta kā eksosfēru — ļoti plānu gāzu apvalku, kas nemaz nelīdzsvaro spiedienu vai neaiztur siltumu. Ir arī konstatēta diezgan intensīva jonosfēra, kas mijiedarbojas ar Jupitera magnētiskajā lauka plūsmu, izraisot dažus elektriskos un plazmas procesus ap Kallisto. Kopumā Jupitera magnētiskās ietekmes locītavā Kallisto saņem mazāk cietās starojuma slodzes nekā iekšējie pavadoņi, kas ir viens no iemesliem, kāpēc to uzskata par potenciālu vietu cilvēku darbībai.

Pētījumi, kosmosa zondes un nākotnes misijas

Mēnesi ir pētījušas vairākas kosmosa zondes — sākot no Pioneer 10-11, Cassini-Huygens un sekojošām misijām līdz detalizētām novērojumu reizēm ar Galileo. Galileja misija īpaši daudz deva zināšanām par Kallisto iekšējo uzbūvi, virsmas morfoloģiju un vājo atmosfēru. Nākotnē ESA misija JUICE un citas plānotās izpētes programmas veiks papildu novērojumus un analīzi — JUICE paredz arī vairākus mērījumus pie Jupitera pavadoņiem, ieskaitot Kallisto, kad misija sasniegs Jupiteru 2030. gadu pirmajā pusē. NASA misija Europa Clipper galvenokārt koncentrējas uz Eiropu, taču gan tiešie novērojumi, gan salīdzinājumi palīdzēs labāk izprast arī Kallisto ģeoloģiju un iespējamo okeānu.

Dzīvības iespējas un cilvēku apmetnes perspektīvas

Tiek uzskatīts, ka, ja Kallistā ir šķidrs zemūdens slānis, tas teorētiski varētu būt viens no elementiem, kas nepieciešami dzīvības attīstībai. Tomēr šādas dzīvības iespējas tiek uzskatītas par mazāk ticamām nekā Eiropā, jo Kallisto ir mazāk geoloģiski aktīva un enerģijas plūsmas tajā ir ierobežotākas. Tomēr Kallisto ir bieži minēts kā potenciāla cilvēka apmetnes vieta Jupitera sistēmā, jo tā atrodas salīdzinoši tālu no Jupitera magnētiskās intensitātes epicentra un tāpēc ir drošāka radiācijas ziņā nekā iekšējie pavadoņi. Stabilā, vecā virsma arī varētu būt piemērota bāzes izveidei zinātniskām bāzēm vai resursu ieguvei, taču praktiski izaicinājumi — zema gravitācija, aukstums, retā atmosfēra un attālums no Zemes — joprojām ir lieli.

Skaidrojums plašākai auditorijai

Kopsavilkumā — Kallisto ir liels, krāterots, ledus- un iežu saturošs mēness ar ļoti senu virsmu. Tā orbīta ir tālāk no Jupitera nekā citi Galilejas mēneši, un tas padara to mazāk pakļautu spēcīgai radiācijai. Objekta iekšpusē varētu atrasties zemledus okeāns, bet pierādījumi nav tik pārliecinoši kā citos pavadoņos. Kallisto izpēte turpinās, un nākamās desmitgades misijas, tai skaitā Galileo datus papildinošas un ESA JUICE novērojumi, sniegs vēl vairāk zināšanu par šo interesanto un potenciāli nozīmīgo Saules sistēmas objektu.

Jautājumi un atbildes

J: Kas ir Kallisto?

J: Cik liels ir Kallisto salīdzinājumā ar Merkuru?

J: Kur ap Jupiteru riņķo Kallisto?

J: Kādas ir dažas ievērojamas iezīmes uz tā virsmas?

J: Kāda veida atmosfēra ieskauj Kallisto?

Meklēt pēc burta