Ganimedes (satèl·lit)

De Viquipèdia
Dreceres ràpides: navegació, cerca
Ganimedes
Imatge en color veritable de Ganimedes presa per la sonda Galileu.
Imatge de l'hemisferi antijovià de Ganímedes, obtinguda per la Sonda Galileu. Les superfícies més lleugeres, com ara impactes recents, el terreny estriat i el casquet polar nord és blanquinós a la part superior dreta, s'enriqueixen d'aigua gelada.
Descobriment
Descobert per Galileu Galilei
Simon Marius
Data de descobriment 7 de gener de 1610[1][2][3]
Designacions
Nom alternatiu Jupiter III
Adjectiu Ganimedià
Periapsi 1.069.200 km[lower-alpha 1]
Apoapsis 1.071.600 km[lower-alpha 2]
Semieix major 1,070,400 km[4]
Excentricitat 0,0013[4]
Període orbital 7,15455296 d[4]
Velocitat orbital mitjana 10,880 km/s
Inclinació 0,20° (a l'equador de Júpiter)[4]
Satèl·lit de Júpiter
Característiques físiques
Radi mitjà 2.634,1±0,3 km (0.413 Terres)[5]
Àrea de superfície 87,0 milions de km2 (0.171 Terres)[lower-alpha 3]
Volum 7,6×1010
 km3
(0.0704 Terres)[lower-alpha 4]
Massa 1,4819×1023
 kg
(0.025 Terres)[5]
Densitat mitjana 1,936 g/cm3[5]
Gravetat a la
superfície equatorial
1,428 m/s2 (0.146 g)[lower-alpha 5]
Velocitat d'escapament 2,741 km/s[lower-alpha 6]
Període de rotació síncrona
Obliqüitat 0–0.33°[6]
Albedo 0,43±0,02[7]
Temp. de superfície
   K
miním mitjana màxim
70[9] 110[9] 152[10]
Magnitud aparent 4,61 (oposició)[7]
4,38 (al 1951)[8]
Atmosfera
Pressió superficial molt tènue
Composició oxigen[11] 100%

Ganimedes (Jupiter III) és el més gran dels satèl·lits de Júpiter i de tot el sistema solar i l'únic satèl·lit conegut amb magnetosfera. És el setè satèl·lit de Júpiter quant a proximitat[12] i el tercer dels satèl·lits galileians. Completa una òrbita de set dies aproximadament; Ganimedes participa en una ressonància orbital 1:2:4 amb els satèl·lits Europa i Io, respectivament. Té un diàmetre de 5.268 km, un 8% major que el del planeta Mercuri, tot i tenir només un 45% de la seva massa.[13] El seu diàmetre és un 2% major que el satèl·lit de Saturn Tità, el segon més gran. També té la major massa de tots els satèl·lits planetaris, amb 2,02 vegades la massa de la Lluna.[14] A més, és el 9è objecte més gran del sistema solar i el més gran sense una atmosfera substancial.

Ganimedes està compost de roca de silicat i gel, aproximadament a parts iguals.[15] És un cos plenament diferenciat, amb un nucli líquid ric en ferro i un oceà intern que podria contenir més aigua que tots els oceans de la Terra junts.[16][17][18][19][20] La seva superfície consta de dos tipus principals de terreny: les regions fosques, saturades de cràters d'impacte i de més de quatre mil milions d'anys d'antiguitat, que cobreixen prop d'un terç del satèl·lit; i les regions més clares, alternades de crestes i valls i lleugerament menys antigues, que cobreixen la resta. El motiu de la geologia interrompuda del terreny clar no se sap amb certesa, però segurament es deu a activitat tectònica evocada per un escalfament de marea.[5]

La magnetosfera de Ganimedes es va crear probablement a través de la convecció del seu nucli de ferro líquid.[21] L'exigua magnetosfera del satèl·lit queda reduïda pel camp magnètic de Júpiter, molt més prominent, per la qual cosa només s'observa com a pertorbacions locals de les línies de camp. El satèl·lit té una atmosfera prima d'oxigen que inclou O, O2 i possiblement O3 (ozó).[11] En molt menor grau, els àtoms d'hidrogen també són un component atmosfèric. No s'ha conclòs si el satèl·lit té una ionosfera associada a l'atmosfera.[22]

El descobriment de Ganimedes s'acredita a Galileo Galilei, que va ser el primer el observar-lo el 7 de gener de 1610.[1][2][3] L'astrònom Simon Marius aviat suggerí el seu nom, en honor a Ganimedes, el coper dels déus grecs i l'amant de Zeus.[23] D'ençà de Pioneer 10, les sondes han pogut observar Ganimedes de prop.[24] Les sondes del Voyager afinaren les mesures de la seva mida, mentre que el Galileo descobrí el seu oceà subterrani i camp magnètic. La pròxima missió planejada pel sistema jovià és el llançament del Jupiter Ice Moon Explorer (JUICE) de l'Agència Espacial Europea, previst pel 2022. Després de sobrevolar els tres satèl·lits galileians gelats, la sonda entrarà en òrbita al voltant de Ganimedes.[25]

Nom[modifica | modifica el codi]

Galileu li va donar el nom de Júpiter III perquè era la tercera lluna a partir del planeta que podia observar-se amb el seu telescopi. Igual que els altres satèl·lits galileians, el seu nom actual va ser proposat per Simon Marius poc després del seu descobriment. El nom de Ganimedes prové d'un dels amants de Zeus en la mitologia grega, i només va ser popularitzat a partir de mitjan segle XX.

Característiques físiques[modifica | modifica el codi]

Ganimedes està compost de silicats i gel, amb una escorça de gel que flota damunt d'un fangós mantell que pot contenir una capa d'aigua líquida. Les indicacions preliminars de la missió espacial Galileu suggereixen que Ganimedes té una estructura diferenciada en tres capes: un xicotet nucli de ferro fos o de ferro i sofre en el centre, rodejat per un mantell de silici rocós amb una crosta gelada en el més exterior. Aquest centre metàl·lic fa pensar en un major grau d'escalfament de Ganimedes del que s'havia proposat prèviament. De fet, Ganimedes pot ser semblant a amb una capa exterior addicional de gel.

El límit clar entre la fosca Nicholson Regi i el lluminós Harpagia Sulcus.

La superfície de Ganimedes és una mescla aproximadament igual de dos tipus de terreny: un, molt vell i molt craterizat i l'altre, compost per regions fosques i una miqueta més jóvens (tot i que encara velles) marcades per una extensa sèrie de ranures i anells d'origen clarament tectònic.

Molts cràters d'impacte es troben en ambdós tipus de terreny. La densitat de craterizació indica una edat de 3 a 3,5 mil milions d'anys, semblant als de la Lluna. També hi ha cràters relativament jóvens que tenen rajos d'ejecció. Al contrari dels cràters lunars, els cràters de Ganimedes són prou plans, faltant les muntanyes de l'anell i les depressions centrals comunes als cràters en la Lluna i Mercuri. Açò és probablement a causa de la naturalesa relativament dèbil de la gelada crosta de Ganimedes que pot fluir durant molt de temps geològic i per això desapareixen.

Una cadena de cràters, probablement causada per un esdeveniment semblant a l'impacte del cometa SL9.

L'escorça de Ganimedes pareix estar dividida en plaques tectòniques, com la Terra. Les plaques tectòniques, poden moure's independentment i actuar al llarg de zones de la fractura que produïxen les serralades. També s'han observat fluxos de lava. En aquest aspecte, Ganimedes pot ser més semblant a la Terra que qualsevol dels planetes: Venus o Mart (encara que no hi ha cap prova d'activitat tectònica recent). S'observen terrenys amb ranures i anells semblants als què es veuen en els satèl·lits Encèlad, Miranda i Ariel. Les regions fosques són semblants a la superfície de Cal·listo.

El tret geogràfic més gran de Ganimedes és una plana fosca anomenada Galileo Regi, així com una sèrie d'anells concèntrics que són romanents d'un cràter d'impacte antic encara que es troba molt esborrat per l'activitat geològica subsegüent.

El Telescopi Espacial Hubble ha trobat evidències d'oxigen en una tènue atmosfera a Ganimedes, molt semblant a la trobada a Europa. L'oxigen es produïx quan la radiació que banya el gel superficial de Ganimedes el descompon en hidrogen i oxigen i el primer es perd a l'espai per la seua baixa massa atòmica.

La magnetosfera de Ganimedes[modifica | modifica el codi]

La missió espacial Galileo va descobrir que el satèl·lit té la seva pròpia magnetosfera, encastada dins del camp magnètic de Júpiter, que és molt més gran. Ganimedes és l'única lluna coneguda que té magnetosfera. Probablement es generi d'un mode semblant a la de la Terra: és a dir com el resultat del moviment de material conductiu en el seu interior. Es creu que aquest material pot ser una capa d'aigua líquida amb una alta concentració de sal. Aquesta magnetosfera és massa feble com per atrapar plasma o per tenir una cua magnètica. En els sobrevols de la Galileu per sobre els pols de Ganimedes, els detectors de plasma mesuraren una quantitat important de protons, possiblement resultat de la fotodissociació de molècules d'aigua que sublimen de la superfície gelada de la lluna.

Notes[modifica | modifica el codi]

  1. Periapsis is derived from the semimajor axis (a) and eccentricity (e): a*(1-e).
  2. Apoapsis is derived from the semimajor axis (a) and eccentricity (e): a*(1+e).
  3. Superfície derivada del radi (r): 4\pi r^2.
  4. Volum derivat del radi (r): 4\pi r^3/3.
  5. Gravetat superficial derivada de la massa (m), la constant gravitacional (G) i el radi (r): Gm/r^2.
  6. Velocitat d'escapament derivada de la massa (m), la constant gravitacional (G) i el radi (r): \textstyle\sqrt{\frac{2Gm}{r}}.

Referències[modifica | modifica el codi]

  1. 1,0 1,1 Galilei, Galileo; translated by Edward Carlos. «Sidereus Nuncius» (PDF). University of Oklahoma History of Science, març 1610. [Consulta: 13 gener 2010].
  2. 2,0 2,1 Wright, Ernie. «Galileo's First Observations of Jupiter» (PDF). University of Oklahoma History of Science. [Consulta: 13 gener 2010].
  3. 3,0 3,1 «NASA: Ganymede». Solarsystem.nasa.gov, 2009-09-29. [Consulta: 8 març 2010].
  4. 4,0 4,1 4,2 4,3 «Planetary Satellite Mean Orbital Parameters». Jet Propulsion Laboratory, California Institute of Technology.
  5. 5,0 5,1 5,2 5,3 Showman, Adam P.. «The Galilean Satellites» (PDF). Science, 286, 5437, 1999, pàg. 77–84. DOI: 10.1126/science.286.5437.77. PMID: 10506564.
  6. Bills, Bruce G.. «Free and forced obliquities of the Galilean satellites of Jupiter». Icarus, 175, 1, 2005, pàg. 233–247. Bibcode: 2005Icar..175..233B. DOI: 10.1016/j.icarus.2004.10.028.
  7. 7,0 7,1 Yeomans, Donald K. «Planetary Satellite Physical Parameters». JPL Solar System Dynamics, 2006-07-13. [Consulta: 5 novembre 2007].
  8. Yeomans and Chamberlin. «Horizon Online Ephemeris System for Ganymede (Major Body 503)». California Institute of Technology, Jet Propulsion Laboratory. [Consulta: 14 abril 2010]. (4.38 on 1951-Oct-03)
  9. 9,0 9,1 Delitsky, Mona L.. «Ice chemistry of Galilean satellites» (PDF). J.of Geophys. Res., 103, E13, 1998, pàg. 31,391–31,403. Bibcode: 1998JGR...10331391D. DOI: 10.1029/1998JE900020.
  10. Orton, G.S.; Travis, L.D.; Martin, T. Z.; Tamppari, L. K.; Spencer, G.R.. «Galileo Photopolarimeter-radiometer observations of Jupiter and the Galilean Satellites». Science, 274, 5286, 1996, pàg. 389–391. Bibcode: 1996Sci...274..389O. DOI: 10.1126/science.274.5286.389.
  11. 11,0 11,1 Hall, D.T.; McGrath, M.A.; Strobel, D. F.; Feldman, P.D.. «The Far-Ultraviolet Oxygen Airglow of Europa and Ganymede». The Astrophysical Journal, 499, 1, 1998, pàg. 475–481. Bibcode: 1998ApJ...499..475H. DOI: 10.1086/305604.
  12. «Jupiter's Moons». The Planetary Society.
  13. «Ganymede Fact Sheet». www2.jpl.nasa.gov. [Consulta: 14 gener 2010].
  14. «Ganymede». nineplanets.org, 31 octubre 1997. [Consulta: 27 febrer 2008].
  15. Chang, Kenneth. «Suddenly, It Seems, Water Is Everywhere in Solar System». New York Times, 12 març 2015 [Consulta: 12 març 2015].
  16. Staff. «NASA’s Hubble Observations Suggest Underground Ocean on Jupiter's Largest Moon». NASA News, 12 març 2015 [Consulta: 15 març 2015].
  17. «Jupiter moon Ganymede could have ocean with more water than Earth – NASA». Russia Today (RT), 13 març 2015 [Consulta: 13 març 2015].
  18. Clavin, Whitney. «Ganymede May Harbor 'Club Sandwich' of Oceans and Ice». NASA. Jet Propulsion Laboratory, 1 maig 2014 [Consulta: 1 maig 2014].
  19. Vance, Steve; Bouffard, Mathieu; Choukroun, Mathieu; Sotina, Christophe. «Ganymede's internal structure including thermodynamics of magnesium sulfate oceans in contact with ice». Planetary and Space Science, 12 abril 2014. Bibcode: 2014P&SS...96...62V. DOI: 10.1016/j.pss.2014.03.011 [Consulta: 2 maig 2014].
  20. Staff. «Video (00:51) - Jupiter's 'Club Sandwich' Moon». NASA, 1 maig 2014. [Consulta: 2 maig 2014].
  21. Kivelson, M.G.; Khurana, K.K.; Coroniti, F.V.. «The Permanent and Inductive Magnetic Moments of Ganymede» (PDF). Icarus, 157, 2, 2002, pàg. 507–522. Bibcode: 2002Icar..157..507K. DOI: 10.1006/icar.2002.6834.
  22. Eviatar, Aharon; Vasyliunas, Vytenis M.; Gurnett, Donald A.. «The ionosphere of Ganymede» (ps). Planet. Space Sci., 49, 3–4, 2001, pàg. 327–336. Bibcode: 2001P&SS...49..327E. DOI: 10.1016/S0032-0633(00)00154-9.
  23. «Satellites of Jupiter». The Galileo Project. [Consulta: 24 novembre 2007].
  24. «Pioneer 11». Solar System Exploration. [Consulta: 6 gener 2008].
  25. Amos, Jonathan. «Esa selects 1bn-euro Juice probe to Jupiter». BBC News, 2 maig 2012 [Consulta: 2 maig 2012].
A Wikimedia Commons hi ha contingut multimèdia relatiu a: Ganimedes (satèl·lit) Modifica l'enllaç a Wikidata