ამჟამად, მზის სისტემის პლანეტოლოგიის კვლევის მნიშვნელოვანი ნაწილი ეთმობა გიგანტური პლანეტების თანამგზავრებს. მათ მიმართ ინტერესი გაიზარდა სამოცდაათიანი და ოთხმოციანი წლების ბოლოს, მას შემდეგ, რაც კოსმოსური ხომალდის ვოიაჯერის პირველივე სურათებმა მეცნიერებს გამოავლინა ამ შორეული სამყაროების საოცარი მრავალფეროვნება და სირთულე. კვლევის ერთ-ერთი პერსპექტიული ობიექტია იუპიტერის უდიდესი თანამგზავრი - განიმედი.
იუპიტერის სისტემა მოკლედ
თანამგზავრებზე საუბრისას, როგორც წესი, ისინი არ ითვალისწინებენ განსხვავებას პატარა ობიექტების რაოდენობაში, რომლებიც ქმნიან რგოლთა სისტემებს - უზარმაზარი სატურნზე და ბევრად უფრო მოკრძალებული იუპიტერზე. ამ თვალსაზრისით, მზის სისტემის უდიდეს პლანეტას ასევე აქვს ყველაზე მრავალრიცხოვანი, თანამედროვე მონაცემებით, ბადე.
ცნობილი თანამგზავრების რაოდენობა მუდმივად იზრდება. ასე რომ, 2017 წლისთვის ცნობილი იყო, რომ იუპიტერს აქვს 67 თანამგზავრი, რომელთაგან ყველაზე დიდი პლანეტების შედარებაა დაპატარების ზომა დაახლოებით კილომეტრია. 2019 წლის დასაწყისში ღია თანამგზავრების რაოდენობამ უკვე 79-ს მიაღწია.
გალილეის თანამგზავრები
4 უდიდესი, გარდა თავად პლანეტისა, იუპიტერის სისტემაში აღმოჩენილი იქნა 1610 წელს გალილეო გალილეის მიერ. მის პატივსაცემად მათ მიიღეს კოლექტიური სახელი. იუპიტერის უდიდეს თანამგზავრებს ბერძნულ-რომაული პანთეონის უზენაესი ღვთაების საყვარელი ადამიანის სახელი ჰქვია: იო, ევროპა, განიმედე და კალისტო. მათი დანახვა მარტივია პატარა ტელესკოპით ან ბინოკლებით. თითოეული ეს თანამგზავრი დიდ ინტერესს იწვევს პლანეტარული მეცნიერებისთვის.
Io - პლანეტასთან ყველაზე ახლოს - აღსანიშნავია იმით, რომ ის მზის სისტემის ყველაზე აქტიური ობიექტია. იუპიტერის, ისევე როგორც ევროპისა და განიმედის მოქცევის გავლენის გამო, ოთხასზე მეტი ვულკანი მოქმედებს იოზე. თანამგზავრის მთელი ზედაპირი, რომელიც ოდნავ აღემატება მთვარეს დიამეტრით, დაფარულია გოგირდის და მისი ნაერთების გამონაბოლქვით.
ევროპა სიდიდით მეორე თანამგზავრია, მთვარეზე ოდნავ პატარა. იგი დაფარულია ყინულოვანი ქერქით, რომელსაც კვეთს რღვევები და ბზარები. ამ ქერქის ქვეშ არის თხევადი წყლის ოკეანის ნიშნები. ევროპა არის ერთ-ერთი საუკეთესო კანდიდატი არამიწიერი სიცოცხლის პოვნისთვის.
სიდიდით მესამე მთვარე არის განიმედე. მისი მახასიათებლები უფრო დეტალურად იქნება განხილული ქვემოთ.
Calisto არის გალილეის თანამგზავრი იუპიტერიდან ყველაზე შორს. დიამეტრით ის ძალიან ახლოსაა პლანეტა მერკურისთან. კალისტოს ზედაპირი უკიდურესად უძველესია, ხასიათდება დარტყმის კრატერების დიდი რაოდენობით, რაც მიუთითებსგეოლოგიური აქტივობის არარსებობის შესახებ. სტრუქტურის ზოგიერთი მოდელი იძლევა თხევადი ოკეანის არსებობას კალისტოს ზედაპირის ქვეშ.
ქვემოთ მოცემულ ფოტოზე ნაჩვენებია იუპიტერის უდიდესი თანამგზავრები მისგან მანძილის მიხედვით და დედამიწისა და მთვარის ზომასთან შედარებით.
განიმედი: ზომა და ორბიტა
განიმედის დიამეტრი 5268 კმ-ია, რაც თითქმის 400 კმ-ით მეტია მერკურის დიამეტრზე. ეს არის არა მხოლოდ იუპიტერის უდიდესი მთვარე, არამედ ყველაზე დიდი და მასიური მთვარე მზის სისტემაში. განიმედე მთვარეზე ერთნახევარჯერ დიდი და ორჯერ მასიურია.
თანამგზავრი იუპიტერიდან მილიონ კილომეტრზე ოდნავ მეტია დაშორებული, თითქმის წრიულ ორბიტაზე მოძრაობს და სრულ რევოლუციას ახდენს დედამიწის 7,15 დღეში. განიმედის ბრუნვა ხდება პლანეტის ირგვლივ რევოლუციასთან სინქრონიზმში, ასე რომ, ის ყოველთვის ერთი და იგივე ნახევარსფეროთი უბრუნდება იუპიტერს - ისევე როგორც მთვარე დედამიწას..
თანამგზავრის შემადგენლობა და სტრუქტურა
გარდა ქანებისა და რკინისა, განიმედი შეიცავს დიდი რაოდენობით წყალს (ძირითადად ყინულის სახით) აქროლადი ნივთიერებების შერევით, როგორიცაა ამიაკი. სპექტრული ანალიზის მონაცემები ასევე მიუთითებს მის ზედაპირზე ნახშირორჟანგის, გოგირდის ნაერთების და, სავარაუდოდ, ორგანული ნივთიერებების არსებობაზე ნარევის (ე.წ. თოლინების) სახით.
განიმედის სტრუქტურის მოდელი ეფუძნება მისი ბრუნვისა და მაგნიტური ველის თავისებურებების შესწავლის შედეგებს. ვარაუდობენ, რომ თანამგზავრი შედგება შემდეგი გამოხატული ფენებისგან:
- რკინით გამდიდრებული ბირთვი;
- სილიკატური შიდა მანტია;
- გარე უპირატესად ყინულოვანი მანტია;
- მიწისქვეშა მარილიანი ოკეანე ყინულით;
- კომპლექსური შემადგენლობისა და სტრუქტურის ქერქი.
ზედაპირის მახასიათებლები
პლანეტა იუპიტერის უდიდესი თანამგზავრის სურათები, მიღებული ვოიაჯერის და განსაკუთრებით გალილეოს მისიების დროს, ასახავს ზედაპირის მრავალფეროვნებას და რთულ სტრუქტურას. განიმედის ტერიტორიის დაახლოებით მესამედი უკავია ბნელ, აშკარად უძველეს ტერიტორიებს დიდი რაოდენობით კრატერებით. მსუბუქი ადგილები გარკვეულწილად ახალგაზრდაა, რადგან იქ მნიშვნელოვნად ნაკლები ზემოქმედების წარმონაქმნებია. მათ აქვთ ბურღული ხასიათი, დაფარულია მრავალი ნაპრალითა და ქედებით.
ეს მსუბუქი დანაოჭებული ადგილები ითვლება წარსული ტექტონიკური აქტივობის შედეგი. ალბათ ეს პროცესები არაერთმა ფაქტორმა გამოიწვია. ჯერ ერთი, თანამგზავრის ინტერიერის გრავიტაციული დიფერენციაციისა და მისი ბირთვისა და სხვა ფენების ფორმირებისას სითბო გამოიყოფა და ზედაპირი დეფორმირებული იყო. გარდა ამისა, გასათვალისწინებელია მოქცევის ძალების მოქმედება იუპიტერის ადრეულ სისტემაში ორბიტების არასტაბილურობის დროს.
გიგანტური პლანეტის უდიდეს მთვარეს აქვს მკრთალი პოლარული ქუდები, რომლებიც, სავარაუდოდ, წყლის ყინვის ნაწილაკებისგან წარმოიქმნება.
განიმედის თხელი ატმოსფერო
ჰაბლის კოსმოსური ტელესკოპის დახმარებით განიმედის მახლობლად აღმოაჩინეს მოლეკულური ჟანგბადის უკიდურესად იშვიათი აირისებრი გარსი. მისი არსებობა სავარაუდოდ ასოცირდება დისოციაციასთანწყლის მოლეკულები ზედაპირულ ყინულში კოსმოსური გამოსხივების გავლენის ქვეშ. გარდა ამისა, ატომური წყალბადი აღმოჩენილია განიმედის ატმოსფეროში.
ნაწილაკების კონცენტრაცია ამ სუსტ ატმოსფეროში არის ასობით მილიონი მოლეკულის რიგით კუბურ სანტიმეტრზე. ეს ნიშნავს, რომ განიმედის ზედაპირზე წნევა შეიძლება იყოს მიკროპასკალის მეათედი, რაც ტრილიონჯერ ნაკლებია ვიდრე დედამიწაზე.
მაგნიტური ველი და მაგნიტოსფერო
გალილეოს სადგურის მიერ ჩატარებული გაზომვების შედეგად აღმოჩნდა, რომ იუპიტერის უდიდეს თანამგზავრს აქვს საკუთარი საკმაოდ ძლიერი მაგნიტური ველი. მისი ინდუქციის ღირებულება მერყეობს 720-დან 1440 nT-მდე (შედარებისთვის, დედამიწისთვის ეს არის 25-65 μT, ანუ საშუალოდ 40-ჯერ მეტი). მაგნიტური ველის არსებობა სერიოზული არგუმენტი იყო მოდელის სასარგებლოდ, რომლის მიხედვითაც განიმედის რკინის ბირთვი, ისევე როგორც ჩვენი პლანეტის, დიფერენცირებულია მყარ ცენტრალურ ნაწილად და გამდნარ გარსად..
განიმედის მაგნიტური ველი ქმნის მაგნიტოსფეროს - რეგიონს, რომლის შიგნითაც დამუხტული ნაწილაკების მოძრაობა ემორჩილება ამ ველს. ეს რეგიონი ვრცელდება 2-დან 2,5-მდე განიმედის დიამეტრის მანძილზე. ის კომპლექსურად ურთიერთქმედებს იუპიტერის მაგნიტოსფეროსა და მის უკიდურესად გაფართოებულ იონოსფეროსთან. განიმედის პოლუსები ზოგჯერ აჩენს ავრორას.
შემდგომი კვლევის შესახებ
გალილეოს აპარატის შემდეგ, იუპიტერის თანამგზავრები ძირითადად ტელესკოპების საშუალებით შეისწავლეს. გარკვეული თანხასურათები ასევე იქნა მიღებული სადგურების Cassini-სა და New Horizons-ის ფრენის დროს. 21-ე საუკუნის დასაწყისში რამდენიმე სპეციალური კოსმოსური პროექტი უნდა განხორციელებულიყო ამ ციური სხეულების შესასწავლად, მაგრამ რამდენიმე მიზეზის გამო ისინი დაიხურა.
ახლა დაგეგმილია მისიები, როგორიცაა EJSM (ევროპა იუპიტერის სისტემის მისია), რომელიც მოიცავს რამდენიმე სატრანსპორტო საშუალების გაშვებას იო, ევროპა და განიმედის, ევროპა კლიპერი და JUICE (იუპიტერის ყინულოვანი მთვარეების მკვლევარი) გამოსაკვლევად. ამ უკანასკნელის გადაცემაში განსაკუთრებით დიდი ყურადღება ეთმობა იუპიტერის უდიდეს თანამგზავრს.
ამ პროექტებიდან რომელი განხორციელდება, ამას დრო გვიჩვენებს. თუ გამოცხადებული მისიები შესრულდება, ჩვენ ბევრ ახალ და საინტერესო რამეს გავიგებთ იუპიტერის სისტემის შორეულ სამყაროებზე.
