Удивительная Солнечная система

Европа имеет магнитное поле, напряженность которого относительно невелика, и весьма разреженную атмосферу с ионосферой. Атмосфера образуется вследствие выбивания изо льда молекул воды заряженными частицами, разогнанными магнитным полем Юпитера. Плотность ионосферы Европы во много раз меньше средней плотности юпитерианской ионосферы.

Третий галилеев спутник – Ганимед (рис. 50 на цветной вклейке) – крупнее Европы, Ио, Луны и т. д. Это вообще самый крупный спутник в Солнечной системе. По диаметру (5262 км) он больше Меркурия, но, имея среднюю плотность всего 1,93 г/см³, уступает ему по массе более чем вдвое. Между прочим, среди галилеевых спутников Юпитера наблюдается та же закономерность, что и среди планет: чем дальше от центрального «светила», тем ниже их средняя плотность. Это не так-то просто объяснить, если не предположить, что при формировании планет Солнечной системы внутри протопланетного диска вокруг Юпитера образовался свой локальный «протоспутниковый» диск с теми же основными свойствами, но в вопросе, как он взаимодействовал с большим протопланетным диском и почему не рассеялся, пока сохраняется много неясностей. Мы видим лишь конечный результат: четыре спутника с монотонно понижающейся плотностью (3,35; 3,04; 1,93 и 1,83 г/см³).

Так же, как и Европа, Ганимед покрыт слоем льда – куда менее чистого, смешанного с минералами, – под которым, возможно, находится соленый океан. Разница в том, что слой льда на Ганимеде толще, чем на Европе, а океан, если он вообще есть, представляет собой сравнительно тонкую жидкую прослойку между скальными породами и льдом. Ледяной покров Ганимед а гораздо темнее льдов Европы, что вызвано своеобразной вулканической деятельностью: время от времени на поверхность выбрасывается грязе-ледяная «лава». Ничего удивительного: если бы над любым из действующих вулканов Земли существовал слой льда мощностью в сотню километров, на поверхность выбрасывалась бы примерно та же смесь. Похоже на то, что примерно половина поверхности Ганимеда, некогда усеянная древними кратерами, впоследствии была покрыта этой грязной «лавой». Происхождение некоторых деталей поверхности вызывает споры, но в целом ясно, что разломы, сбросы и сдвиги имеют ту же причину, что на Земле, а некоторые детали объясняются вытеканием своеобразной ганимедской «лавы». Ко всему этому надо добавить метеоритные кратеры с центральными горками и без оных. Известны три длинные цепочки кратеров, образовавшиеся, видимо, вследствие падения обломков астероида или, скорее, кометы, разрушенной мощными приливными силами Юпитера, как это совсем недавно произошло с кометой Шумейкеров – Леви (об этом ниже).

Ганимед оказался первым спутником планеты, у которого было выявлено существование собственной магнитосферы. Причина магнитного поля кроется скорее всего в железном ядре, окруженном расплавленными породами, хотя выдвигались предположения о том, что причиной является движение слоя электропроводной воды под мощными льдами Ганимеда. Первая гипотеза кажется более предпочтительной: ведь приливные силы со стороны Юпитера действуют и на Ганимед (хотя, конечно, слабее, чем на Европу и тем более Ио), так что недра этого спутника или часть их вполне могут пребывать в расплавленном состоянии. О том же говорит и своеобразный вулканизм Ганимеда.

Любопытно, что весьма разреженная атмосфера Ганимеда, по-видимому, способна на то, что мы называем атмосферными явлениями. Во всяком случае, ряд областей Ганимеда покрыт инеем, правда, неясно каким – водяным или углекислотным? Но, так или иначе, иней выпадает на поверхность только из атмосферы.

Самый дальний из галилеевых спутников – Каллисто (рис. 51 на цветной вклейке) – выглядит скромнее всех. Это тело диаметром 4806 км – довольно холодный и сравнительно статичный мир. Приливное воздействие Юпитера ощущается и на нем, но еще слабее, чем на Ганнмеде. Соответственно, недра Каллисто разогреты гораздо слабее. Долгое время считалось, что Каллисто состоит из недифференцированной смеси горных пород и льдов, но после миссии «Галилео» выяснилось, что это не так. Собранные данные говорят о том, что процентов на 60 Каллисто состоит из довольно равномерно перемешанных каменистых пород, железа и сернистого железа, а остальные 40 % – плотно спрессованный лед. Частично эти «фракции» перемешаны. Судя по всему, геологическая история Каллисто была спокойной, без резких потрясений. В условиях холода геологическая эволюция не слишком массивного планетоида идет медленно, так что чисто железное ядро у Каллисто, похоже, так и не появилось. Считается, что ядро радиусом не более 25 % радиуса спутника состоит из смеси металлов с камнями, чисто ледяная кора имеет толщину максимум 350 км, а между ними лежит толстый слой камней со льдом. Нет особых оснований думать, что под слоем льда на Каллисто находится хотя бы тонкий слой воды.