Конечно, многие подумают, что здесь должна оказаться наша Луна. Но нет, она занимает лишь 5-е место по размерам в Солнечной системе. На первом месте оказался спутник Юпитера Ганимед. С протяжность в 5268 километров он не только втрое крупнее Луны, но даже обходит Меркурий! Если бы он не подчинялся гравитации гиганта, то мог перейти в категорию планет.

Спутник вмещает железно-металлическое ядро, создающее магнитное поле. Вокруг сконцентрирована каменная мантия, а далее идет кора из камней и льда. Внешний слой простирается на 800 километров. Снимки телескопа Хаббл в 1996 году показали слабый атмосферный слой с кислородом. Ему бы не удалось поддерживать привычную нам жизнь, но само присутствие вызывает интерес.

Обзоры космических кораблей показали некоторые поверхностные особенности. Есть две разновидности рельефа. Примерно 40% отдано под кратерные формирования, а остальное – гладкие равнины. Узоры создаются узкими канавками, простирающимися на тысячи километров. Скорее всего они появились из-за выдавливания воды. Некоторые зазоры в высоту достигают 700 метров.

Возраст спутника Ганимед составляет около 4,5 миллиарда лет, примерно такого же возраста, как Юпитер. Расстояние от Юпитера: Ганимед является седьмым спутником и третьим Галилеевым от поверхности Юпитера, находящийся на орбите на расстояние примерно в 665000 миль (1,070 млн. км).

Размер: средний радиус Ганимеда составляет 1635 миль. Благодаря своим размерам, спутник Ганимед можно увидеть с помощью невооружённого взгляда. Ранние китайские астрономические записи показывают открытие спутника Юпитера, как вероятно, первое наблюдение Ганимеда. Хотя Ганимед больше Меркурия он имеет только половину его массы, что характеризуется его низкой плотностью.

Дневные температуры на поверхности в среднем от 171^оF до 297^оF, а ночью температура падает до -193^оC. Маловероятно, что любые живые организмы населяют спутник Ганимед.

Несколько космических аппаратов пролетали вокруг Юпитера и его спутников. Пионер-10 прибыл первым, в 1973 году, а затем Пионер 11 в 1974 году. Вояджер-1 и Вояджер-2 вернулись с поразительными фотографиями этих миров. Космический корабль Галилео прошел на расстоянии всего в 162 миле (261 км) над поверхностью Галилеевых спутников и произвел детальные изображения.

Ганимед был открыт Галилео Галилеем 7 января 1610 года. Он был открыт, наряду с тремя другими спутниками Юпитера и это было впервые, когда был открыт спутник, вращающийся вокруг планеты, кроме Земли. Открытие Галилея в конечном итоге привели к пониманию, что планеты вращаются вокруг Солнца, а не наша Солнечная система вращается вокруг Земли.

Галилей назвал эту луну Юпитер III. Но численная система именования была заброшена в середине 1800-х годов и поэтому спутник был назван в честь Ганимеда, троянского царевича в греческой мифологии. Зевс, аналог Юпитера в римской мифологии, привел на Олимп Ганимеда, который принял форму орла, и сделал его виночерпием олимпийских богов и одним из любимцев Зевса.

В китайских записях можно найти отметку, что за Ганимедом мог наблюдать еще Ган Де в 365 году до н.э. Но все же обнаружение приписывают Галилею, который 7 января 1610 года удачно направил прибор в небо. Изначально все спутники именовались римскими цифрами. Но Симон Мариус, утверждавший, что нашел луны самостоятельно, предложил свои имена, которые мы используем до сих пор. 

Показатель эксцентриситета – 0.0013, а удаленность колеблется между 1069200 км и 1071600 км (средняя – 1070400 км). На орбитальный проход тратит 7 дней и 3 часа. Пребывает в гравитационном блоке с планетой. Орбита расположена под наклоном к планетарному экватору, что вызывает орбитальные изменения от 0 до 0.33. Спутник настроен на резонанс 4:1 с Ио и 2:1 с Европой.

Показатель плотности в 1.936 г/см³ намекает на присутствие одинаковых пропорций камня и льда. Водяной лед достигает 46-50% лунной массы (ниже Каллисто) с возможностью формирования аммиака. Поверхностное альбедо – 43%.

Ультра-инфракрасный и УФ-обзор показали присутствие двуокиси углерода, двуокиси серы, а также цианоген, гидросульфат и разнообразные органические соединения. Поздние исследования находили сульфат натрия и сульфат магния, которые могли поступить из подповерхностного океана.

Внутри спутник обладает ядром (железное, жидкий железный слой и сульфидное внешнее), силикатной мантией и оболочкой из льда. Полагают, что ядро простирается в радиусе на 500 км, а температура – 1500-1700 ^оК с давлением в 10 Па. На присутствие ядра из жидкого железа и никеля намекает магнитное поле луны. Скорее всего, причина в конвекции в жидком железе с высоким уровнем электропроводности. Показатель плотности ядра достигает 5.5-6 г/см³, а у силикатной мантии – 3.4-3.6 г/см³. Мантия представлена хондритами и железом. Внешняя ледяная корка выступает крупнейшим слоем (800 км). Есть мнение, что между слоями расположен жидкий океан. На это могут намекать сияния.

На поверхности отмечают две разновидности рельефа. Это древние, темные и кратерные участки, а также молодые и светлые территории с хребтами и канавками. Темная часть занимает 1/3 всей поверхности. Ее окрас объясняется наличием глины и органических материалов во льду. Полагают, что все дело в кратерных формированиях.

Рифленый ландшафт выступает тектоническим, что связано с криовальванизмом и приливным нагревом. Изгиб мог поднять температуру внутри объекта и надавить на литосферу, что вызвало формирование разломов и трещин, уничтоживших 70% темной местности.

Большая часть кратеров сосредоточена на темных участках, но их можно отыскать повсюду. Полагают, что 3.5-4 миллиардов лет назад Ганимед прошел сквозь период активной астероидной атаки. Ледяная кора слабая, поэтому углубления более плоские. Есть ледяные шапки со льдом, обнаруженные Вояджером. Данные от аппарата Галилео подтвердили, что вероятнее всего они сформировались от плазменной бомбардировки.

На Ганимеде есть слабый атмосферный слой с кислородом. Создается благодаря присутствию на поверхности водяного льда, разделяющегося на водород и кислород при контакте с УФ-лучами. Наличие атмосферы приводит к эффекту аэрографа – слабое световое излучение, созданное атомным кислородом и энергетическими частичками. Лишен равномерности, поэтому над полярными территориями формируются яркие пятна. Спектрограф нашел озон и кислород. Это намекает на присутствие ионосферы, потому что кислородные молекулы ионизируются ударами электронов. Но это пока не подтвердилось.

Ганимед – уникальный спутник, потому что располагает магнитосферой. Величина стабильного магнитного момента втрое выше показателя Меркурия. Магнитный диполь установлен на 176° относительно планетарного магнитного момента. Сила магнитного поля достигает 719 Тесла, а диаметр магнитосферы – 10.525-13.156 км. Замкнутые полевые линии находятся ниже 30° широты, где захватываются заряженные частички и формируют радиационный пояс. Среди ионов наиболее распространенными выступает одиночный ионизированный кислород.

Контакт между лунной магнитосферой и планетарной плазмой напоминает ситуацию с солнечным ветром и земной магнитосферой. Индуцированное магнитное поле намекает на существование подземного океана. Но возможность магнитосферы все еще остается тайной. Кажется, что она формируется из-за динамо – перемещение материала в ядро. Но есть и другие тела с динамо, у которых нет магнитосферы. Полагают, что ответом могут служить орбитальные резонансы. Увеличение приливного нагрева способно изолировать ядро и не дать ему остыть. Или же все дело в остаточной намагниченности силикатных пород.

Ганимед выступает привлекательной целью для поиска жизни из-за возможного подповерхностного океана. Анализ в 2014 году подтвердил, что может быть несколько океанических слоев, отделенных ледяными пластинами. Причем нижний касается каменистой мантии. Это важно, так как в воду может поступать тепло от приливного сгибания, что поддержит жизненные формы. Присутствие кислорода только повышает шансы.

К Юпитеру отправлялось несколько зондов, поэтому они отслеживали и особенности Ганимеда. Первыми полетели Пионер-10 (1973) и Пионер-11 (1974). Они предоставили детали физических характеристик. За ними в 1979 году помчались Вояджеры 1 и 2. В 1995 году на орбиту вышел Галилео, изучающий спутник с 1996-2000 годы. Ему удалось обнаружить магнитное поле, внутренний океан и предоставить множество спектральных снимков.

Последний обзор прошел в 2007 году от Новых Горизонтов, летящего к Плутону. Зонд создал топографическую и композиционную карты Европы и Ганимеда. Сейчас есть несколько проектов, которые находятся в ожидании одобрения. В 2022-2024 годах. могут запустить JUICE, которая охватила бы все галилейские луны. Среди отмененных проектов числится и JIMO, собирающийся детально изучить крупнейшую луну в системе. Причина отмены – нехватка средств.

Ганимед выступает одним из отличных кандидатов на создание колонии и трансформацию. Это крупный объект с гравитацией 1.428 м/с² (напоминает Луну). Это значит, что на запуск ракеты уйдет меньше топлива. Магнитосфера защитит от космических лучей, а водяной лед поможет создавать кислород, воду и ракетное топливо. Но не обойтись и без проблем. Магнитосфера не такая плотная, как мы привыкли, поэтому не сможет защитить от радиации Юпитера. Также магнитосферы не хватит, чтобы удержать плотный атмосферный слой и комфортную температуру. Среди решений фигурирует возможность создать поселение под землей, ближе к ледяным залежам. Тогда нам не грозят лучи и морозы. Пока это лишь проекты и наброски. Но Ганимед заслуживает пристального внимания, потому что однажды может стать источником жизни или вторым домом.

Некоторые исследователи к наличию жизни на спутнике относятся скептически. Они говорят, что давление у основания океанов так велико, что он бы превратился в лед. Это бы не позволило доставить питательные вещества в океан (один из главных сценариев развития внеземной жизни).

Официальной датой открытия считается 7 января 1610 года. В этот день на Юпитер направил свой телескоп (первый в истории) Галилео Галилей. Он обнаружил четыре спутника у газового гиганта: Ио, Европу, Ганимед и Калисто. Примерно за год до этого те же объекты наблюдал Симон Марий, астроном из Германии. Однако он не обнародовал вовремя полученные данные.

Привычные названия космическим телам дал именно Симон Марий. Галилей же обозначил их как «планеты Медичи» и каждому присвоил порядковый номер. Называть спутники Юпитера именами героев греческих мифов стали фактически только с середины прошлого века.

Все четыре космических тела также обозначаются как «галилеевы спутники». Особенностью Ио, Европы и Ганимеда является то, что они вращаются с орбитальным резонансом 4:2:1. За то время, пока крупнейший из четверки облетает Юпитер, Европа успевает сделать 2, а Ио – четыре оборота.

Спутник Ганимед действительно поражает своими размерами. Его диаметр составляет 5262 км (для сравнения: аналогичный параметр Меркурия оценивается в 4879,7 км). По тяжести он в два раза превосходит Луну. При этом масса Ганимеда уступает меркурианской больше чем в два раза. Причина этого кроется в низкой плотности объекта. Она лишь в два раза превышает величину такой же характеристики у воды. И это один из поводов считать, что вещество, необходимое для зарождения жизни, на Ганимеде присутствует, причем в достаточно большом количестве.

Ганимед – спутник Юпитера, некоторыми своими особенностями напоминающий Луну. Например, здесь есть кратеры, оставшиеся от упавших метеоритов. Их возраст оценивается примерно в 3-3,5 млрд лет. Аналогичные следы прошлого в изобилии присутствуют и на лунной поверхности. На Ганимеде можно выделить два типа рельефа. Темные области, обильно покрытые кратерами, считаются более древними. С ними соседствуют «молодые» участки поверхности, светлые и усеянные грядами и выемками. Последние, по мнению ученых, образовались как результат тектонических процессов. Строение коры спутника, возможно, напоминает аналогичную структуру на Земле. Тектонические плиты, представляющие собой на Ганимеде крупные куски льда, могли в прошлом двигаться и сталкиваться, формируя разломы и горы. Это предположение подтверждается и обнаруженными застывшими потоками древней лавы. Вероятно, светлые борозды более молодых участков спутника образовались в результате расхождения плит, заполнения разломов вязким веществом, находящимся под корой, и дальнейшего восстановления поверхностного льда.

Темные области покрыты веществом, имеющим метеоритное происхождение либо формирующимся в результате испарения молекул воды. Под его тонким покровом располагается, по мнению исследователей, чистый лед. Недавно была обнародована информация об открытии двух ученых из США. На экваторе спутника Ганимед они обнаружили большую выпуклость. Образование своим размером сравнимо с Эквадором и по высоте достигает половины горы Килиманджаро. Возможной причиной возникновения такой особенности рельефа считается дрейф поверхностного льда с одного из полюсов к экватору. Происходить такое перемещение может в случае, если под корой Ганимеда располагается океан. Его существование давно обсуждается в научном мире, а новое открытие может послужить дополнительным доказательством теории.

Водяной лед, по мнению астрофизиков, в большом количестве встречается в недрах, – еще одна особенность, характеризующая Ганимед. Самый крупный из спутников Юпитера имеет три внутренних слоя: расплавленное ядро, состоящее либо только из металла, либо из металла и сернистых примесей; мантия, состоящая из горных пород; слой льда в 900-950 км толщиной. Возможно, между льдом и мантией располагается прослойка из жидкой воды. В этом случае она характеризуется температурой ниже нуля, но не замерзает благодаря высокому давлению. Толщина слоя оценивается в несколько километров, залегает он на глубине 170 км.

Спутник Ганимед не только тектоникой напоминает Землю. Еще одной примечательной его характеристикой является мощное магнитное поле, сравнимое с аналогичным формированием нашей планеты. Ученые предполагают, что у такого явления в случае Ганимеда может быть только две причины. Первая – это расплавленное ядро. Вторая – слой соленой жидкости, хорошо проводящей электричество, под ледяной коркой спутника.

В пользу последнего предположения говорят данные аппарата «Галилео», а также недавние исследования полярного сияния Ганимеда. Юпитер вносит разлад в магнитное поле спутника. Как удалось установить во время изучения полярного сияния, их величина значительно ниже ожидаемой. Вероятная причина отклонений – жидкий подповерхностный океан. Его толщина может составлять до 100 километров. В такой прослойке должно содержаться больше воды, чем на всей поверхности Земли. Такие теории дают возможность серьезно обдумывать вероятность того, что Ганимед – спутник, где есть жизнь. Возможность этого косвенно подтверждает обнаружение организмов на Земле в условиях, казалось бы, мало к ней пригодных: в термальных источниках, на глубине океана при практически полном отсутствии кислорода и так далее. Пока спутник Ганимед признается вероятным кандидатом на обладание внеземной жизнью. Так ли это, смогут установить лишь новые полеты межпланетных станций.