Каллисто — один из галилеевых спутников Юпитера. Третий по величине спутник в Солнечной системе, размером примерно с Меркурий (но заметно уступает этой планете по массе).

Каллисто

Сильно кратерированное противоюпитерианское полушарие Каллисто. Фото сделал в 2001 году КА НАСА «Галилео». Большая ударная структура Асгард виднеется в верхнем правом углу изображения, кратер с радиальными лучами ниже и правее центра называется Брен

История открытия и название

Каллисто была открыта Галилео Галилеем в 1610 с помощью его первого в истории телескопа. На открытие спутника претендовал также немецкий астроном Симон Мариус, который наблюдал Каллисто в 1609, но вовремя не опубликовал данные об этом.

Каллисто (внизу и слева), Юпитер (наверху и справа) и Европа (ниже и левее Большого Красного Пятна). Фото было сделано с борта КА «Кассини»

Каллисто (внизу и слева), Юпитер (наверху и справа) и Европа (ниже и левее Большого Красного Пятна). Фото было сделано с борта КА «Кассини»

Название «Каллисто» было предложено именно Мариусом в 1614, однако в течение долгого времени оно практически не использовалось. Галилей присвоил четырём открытым им спутникам порядковые номера и Каллисто обозначалась как «четвертый спутник Юпитера». Лишь с середины XX века название «Каллисто» стало общеупотребительным.

Сопоставление размеров Земли, Луны и Каллисто

Сопоставление размеров Земли, Луны и Каллисто

Каллисто названа по имени персонажа древнегреческой мифологии, возлюбленной Зевса (Юпитера).

Физические характеристики

Каллисто — одно из самых кратерированных тел в Солнечной системе. Следовательно, поверхность спутника очень старая (около 4 млрд лет), а его геологическая активность крайне низкая.

Предполагается, что Каллисто покрыта ледяной корой толщиной 200 км, под которой находится слой воды толщиной около 10 км. Более глубокие слои состоят, по-видимому, из спрессованных горных пород и льда с постепенным возрастанием горных пород и железа к центру. Такая композиция, вообще говоря, не характерна для крупных небесных тел, у которых ядро, как правило, ярко выражено.

Модель внутреннего строения Каллисто

Модель внутреннего строения Каллисто. Показаны ледяная кора, возможный водный океан и ядро из льдов и камней

Каллисто имеет наименьшую плотность из всех галилеевых спутников (чем дальше от Юпитера — тем ниже плотность). Она состоит, вероятно, на 60 % из льда и воды и на 40 % из горных пород и железа. Аналогичный состав имеют Титан и Тритон.

Наличие жидкого океана обусловлено характеристиками магнитного поля Каллисто (которое порождено, как полагают, электротоками в солёной воде). Обнаружено, что магнитное поле спутника изменяется в зависимости от ориентации относительно магнитного поля Юпитера; это предполагает наличие высокопроводящей жидкости внутри Каллисто. Ещё одно подтверждение существования жидкого океана заключается в том, что Каллисто не имеет характерного «разломанного» рельефа в местах, противоположных падению гигантских метеоритов (на Луне и Меркурии такие местности есть, что объясняется действием сейсмических волн в результате удара; на Каллисто сейсмические волны могут гаситься слоем жидкости).

Изображение, полученное КА «Галилео»

Тёмный материал, видимый на поверхности Каллисто, является тонким «покрывалом». Этот материал может быть либо обломочной природы, после столкновений метеоритов с поверхностью, либо образоваться в результате испарения молекул воды из поверхностного слоя. Относительно молодые кратеры обнажают более светлый подповерхностный лёд.

Особенностью спутника является образование Вальхалла, которое представляет собой светлое пятно диаметром 600 км и концентрические кольца вокруг него диаметром до 3000 км. По-видимому, это стало следствием падения крупного метеорита. Ещё одно подобное образование — Асгард — имеет диаметр 1600 км. Обнаружена также любопытная вереница кратеров, идущая по прямой линии. Вероятно космическое тело под воздействием гравитационных сил было разорвано на выстроившиеся в ряд куски, врезавшиеся затем в Каллисто (подобно комете «Шумейкера-Леви 9» перед падением на Юпитер).

Изображение Вальхаллы

Изображение Вальхаллы, многокольцевой астроблемы с диаметром около 3800 км, полученное КА Вояджер-1.

На Каллисто имеются необычные местности со множеством невысоких горных пиков, которые постепенно разрушаются. Механизм данной эрозии не совсем ясен; возможно это связано с «выпариванием» (сублимацией) льда под действием солнечной радиации.

У Каллисто обнаружена крайне слабая атмосфера, состоящая из углекислого газа.

Угроза взрыва ледяной коры

Доктор физико-математических наук, главный научный сотрудник петербургского Физико-технического института имени А. Ф. Иоффе РАН, Эдуард Дробышевский выдвинул версию, что в ледяной коре Каллисто и подобных спутников идёт электролиз льда, в результате которого образуется водородно-кислородная смесь. Каллисто, по его словам, обладает самой старой ледяной корой и наиболее близок к тому, чтобы эта смесь сдетонировала. Результатом взрыва может стать образование новых короткопериодичных комет, а также падение на Землю некоторых кусков, эквивалентных взрыву атомной бомбы мощностью около тысячи мегатонн.

Изучение Каллисто космическими аппаратами

Юпитер (как и все прочие Газовые планеты) изучался исключительно аппаратами НАСА. Первые фотографии Каллисто из космоса были сделаны станцией «Пионер-11», пролетевшей мимо спутника в декабре 1974 на расстоянии 787 тыс. км. Кроме того, «Пионер-11» уточнил массу и плотность Каллисто.

Катена Гомул

Катена Гомул в центральной части снимка и две цепочки кратеров. Увеличенный фрагмент с внутренней структурой катены.

В марте 1979 мимо Каллисто прошёл «Вояджер-1» на расстоянии 125 тыс. км., а в июле — «Вояджер-2» на расстоянии 240 тыс. км. Космические аппараты передали качественные снимки поверхности спутника и провели ряд измерений.

Ударный кратер Хар с центральным куполом

Ударный кратер Хар с центральным куполом. Несколько катен на снимке — следы формирования другого ударного кратера с названием Тиндр в верхнем правом углу изображения.

С декабря 1995 по сентябрь 2003 систему Юпитера изучал «Галилео». За это время аппарат 8 раз сближался со спутником (минимальное сближение — 138 км) и передал о нём массу ценных сведений, включая измерение магнитного поля и детальные снимки участков поверхности.

Возможности колонизации

По оценкам учёных, Каллисто может стать первым из колонизированных спутников Юпитера. Это возможно благодаря тому, что Каллисто геологически очень стабилен и находится вне зоны действия радиационного пояса Юпитера. Этот спутник может стать центром дальнейших исследований окрестностей Юпитера, в частности, Европы.

Начиная с 1980 годов Каллисто считается привлекательной целью для пилотируемого космического полёта после аналогичной миссии на Марс благодаря тому, что лежит вне радиационного пояса Юпитера. В 2003 НАСА провела концептуальное исследование под названием Human Outer Planets Exploration (HOPE — рус. Надежда) в котором было рассмотрено будущее освоения человечеством внешней Солнечной системы. Одной из детально рассмотренных целей была Каллисто.

Было предложено в перспективе построить на спутнике станцию по переработке и производству топлива из окружающих льдов для КА, направляющихся для исследования более отдалённых областей Солнечной системы, помимо этого лёд можно было бы использовать и для добычи воды. Одним из преимуществ основания такой станции именно на Каллисто считается низкий уровень радиационного излучения (благодаря отдалённости от Юпитера) и геологическая стабильность. С поверхности спутника можно было бы удалённо, почти в режиме реального времени исследовать Европу, а также создать на Каллисто промежуточную станцию для обслуживания КА, направляющихся к Юпитеру для совершения гравитационного манёвра в целях полёта во внешние области Солнечной системы. Исследование называет программу EJSM предпосылкой к пилотируемому полёту. Считается, что к Каллисто отправится от одного до трёх межпланетных кораблей, один из которых будет нести экипаж, а остальные — наземную базу, устройство для добычи воды и реактор для выработки энергии. Предполагаемая длительность пребывания на поверхности спутника: от 32 до 123 суток; сам полёт, как считается, займёт от 2 до 5 лет.

В вышеупомянутом отчёте НАСА за 2003 год было предположено, что пилотируемая миссия к Каллисто будет возможна к 2040-ым годам, а также были упомянуты технологии, которые должны быть разработаны и опробованы до указанного срока, вероятно, до и в ходе пилотируемых полётов к Луне и Марсу.

По материалам: www.walkinspace.ru



Наши партнёры

Яндекс.Метрика Портал о космосе
Рейтинг астрономических ресурсов от ASTROLAB.ru Каталог сайтов «ua24.biz»
galSpace.spb.ru. Исследование Солнечной системы

Помощь сайту

Сайт существует на личные средства автора

Если Вам не безразлична популяризация астрономии и науки в целом, или Вам понравился сайт, можете отблагодарить нас небольшим денежным вознаграждением, мы будем во много признательными. Деньги пойдут на оплату серверов и обслуживание сайта.

Яндекс деньги  410012805014526

Webmoney руб. R525025832630

Webmoney грн. U394365417305