Какое давление у ганимеда

Содержание статьи

Какое давление у ганимеда

Спутник Юпитера Ганимед – особенности, скрытый океан, возможная жизнь и колонизация.

Спутник Юпитера Ганимед притягивает взоры многих ученых. Диаметром 5268 километров, Ганимед является самым крупным спутником в Солнечной системе, он на 8% больше, чем Меркурий и лишь немного меньше Марса, если бы Ганимед вращался вокруг Солнца его можно было бы классифицировать как планету.

Ганимед обладает слабой кислородной атмосферой, а под его ледяной поверхностью возможно скрывается соленый океан, который может быть признаком устойчивой жизни.

Строение Ганимеда.

Ганимед состоит из силикатных пород и водяного льда, а внутренняя часть Ганимеда имеет три основных слоя.

1. Внутри находится плотное, богатое железом ядро (возможный радиус ядра: 500 км, температуру около 1500-1700 К);

2. Силикатная мантия, окружающий ядро;

3. Сферическая оболочка, состоящая в основном из льда.

Поверхность Ганимеда.

Поверхность Ганимеда состоит из двух типов ландшафта:

1. Темная местность, занимает около трети поверхности Ганимеда. Хотя ударные кратеры находятся по всей поверхности Ганимеда, в тёмной области они более обширны. Местность имеет темный оттенок, потому что поверхностный лед содержит глины и органические материалы. Ученые считают, что глины и органические материалы попали на спутник в результате падения небесных тел.

2. Более светлая местность состоит из длинных и узких углублений, в основном расположенных параллельными рядами, на расстоянии 5-10 километров друг от друга, а их глубина может достигать сотен километров. Данная местность скорее всего сформировалась в результате тектонической активности Ганимеда.

Подземный океан Ганимеда и возможная жизнь.

Ещё в 1970 году ученые считали, что глубоко под поверхностью Ганимеда находится океан. В 2002 году космический аппарат «Галилео», изучавший Юпитер и его спутники частично подтвердил теорию о том, что у Ганимеда есть океан.

Астрономическая обсерватория «Хаббл» предоставила наиболее убедительные данные, подтверждающими теорию подповерхностного океана. Считается, что океан на Ганимеде расположенный между двумя слоями льда, глубина океана может достигать 100 километров.

При поисках жизни на экзопланетах или других небесных телах, ученые придерживаются нескольких правил: объект должен находится в зоне обитаемости и на нем должна быть вода в жидком состоянии.

Ганимед не находится в зоне обитаемости и на его поверхности нет воды в жидком состоянии. Но несмотря на это, под поверхностью Ганимед скрывает океан. Приливные силы Юпитера заставляют Ганимед сжиматься и вытягиваться, из-за чего он нагревается, также ядро Ганимеда достаточно горячее (температуру ядра около 1500-1700 К). Благодаря этим факторам Ганимед получает достаточно тепла, чтобы поддерживать воду в жидком состоянии.

Жизнь, какой мы её знаем требует наличии воды в жидком состоянии, поэтому перспективы нахождения жизни на Ганимеде довольно высокими. Возможно в водах крупнейшего спутника в Солнечной системе могут обитать мельчайшие организмы или даже одноклеточные.

Колонизация.

Ганимед считается возможным кандидатом для колонизации.

Плюсы колонизации Ганимеда.

Ганимед выделяется среди других спутников в Солнечной системе, он обладает магнитосферой. Величина постоянного магнитного момента Ганимеда оценивается в 1,3 x 10 1.33 Т · м³. Это означает, что колонисты будут лучше защищены от космического излучения.

Гравитационной силы (1,428 м/с²) на Ганимеде достаточно, чтобы замедлить процесс атрофии мышц и костей.

Присутствие водяного льда на поверхности и подземного океана означает, что колонисты смогут производить кислород и питьевую воду.

Минусы колонизации Ганимеда.

К сожалению, помимо плюсов, существуют многочисленные проблемы для колонизации Ганимеда.

Из-за мощного магнитного поля Юпитера, магнитосфера Ганимеда не сможет полностью защитить колонистов от космического излучения, продолжительные экспедиции будут опасны.

Из-за слабой кислородной атмосферы и низкой температуры на поверхности Ганимеда (Температура колеблется от 70 K до 152 K (-203°C до -121°C)), поселение должно быть хорошо изолировано и защищено от вредного космического излучения.

Будущие миссии.

Спутники Юпитера, такие как Ганимед, Европа и Каллисто обладают множеством уникальных и таинственных особенностей. В 2022 году автоматическая межпланетная станция JUICE отправится в систему Юпитера, её главная задача исследовать спутники на предмет нагличая подповерхностных океанов.

Источник

Артериальное давление: норма по возрастам

Артериальное давление у представителей разных возрастных групп закономерно отличается, поскольку с годами в организме происходят определенные физиологические изменения, связанные с износом сосудов, гормональными перестройками и другими факторами. Чтобы понять, какие показатели должны быть у людей разновозрастных категорий, можно сразу обратиться к материалам, которые содержит таблица «Артериальное давление: норма по возрастам», представленная ниже.

Однако сам показатель малоинформативен, поэтому для более качественного осмысления данных разбираются с причинами отклонения давления и профилактическими мерами, которые помогут и в старческом возрасте чувствовать себя как в 50 лет.

Артериальное давление: норма и крайности

Каждому возрасту свойственны особенности показателя, но существуют общепринятые нормы, которые отражают нормальные данные артериального давления у здорового человека.

Этот показатель с двумя значениями:

систолическим, которое измеряют при сокращении сердечной мышцы и выбросе крови в артерию;
диастолическим – мерят в промежутках между сокращениями.

Первое чаще называют верхним, второе – нижним. Каковы нормальные показатели, а какие – нет, указано в приведенной ниже таблице:

Категория артериального давления	Систолическое (верхнее) артериальное давление мм рт. ст.	Диастолическое (нижнее) артериальное давление мм рт. ст.
Оптимальное	Менее 120	Менее 80
Нормальное	Менее 130	Менее 85
Повышенное нормальное	130-139	85-89
Гипертония I степени (мягкая)	140-159	90-99
Гипертония II степени (умеренная)	160-179	100-109
Гипертония III степени (умеренная)	Более 180	Более 110
Пограничная	140-149	Менее 90
Изолированная систолическая гипертония	Более 140	Менее 90

*Примечание 1: если верхнее давление у человека в одной категории, а нижнее – в другой, то выбирают категорию верхнего.

**Примечание 2: под оптимальным понимают показатель, при котором риск развития заболеваний сердца и смертность от него минимальны.

Эта схема показывает пределы нормы, а не конкретные значения показателя. Из таблицы следует, что:

Когда у человека давление выше 140/90, это повышение показателя (артериальная гипертензия).
Если у взрослых или детей оно в диапазоне 110-130/80-90, это нормальные показатели артериального давления.
Пределы нижнего артериального давления определяются значениями 60-70. Когда у взрослого человека показатель составляет 90/60 – это пример артериальной гипотензии.

При том практически всегда артериальное давление в норме не бывает стабильно одинаковым – оно изменяется по 5-10 единиц и в одну, и в другую сторону.

Такие явления объясняются:

физическими нагрузками;
стрессовыми ситуациями;
употреблением определенных продуктов или напитков (алкоголь, кофе);
применением некоторых лекарств, вызывающих спазмирующее или сосудорасширяющее действие.

ОБРАТИТЕ ВНИМАНИЕ! Нередко вопрос о том, каким должно быть нормальное артериальное давление, решают в индивидуальном порядке, поскольку кроме общих факторов (возраст, пол) на него влияют и личные (образ жизни, хронические заболевания, вес).

Поэтому, чтобы понять индивидуальный норматив, узнать, есть ли у вас артериальная гипертензия (гипертония), в норме ли давление, обращаются к врачу за консультацией.

Нормы артериального давления по возрастам

Возрастные изменения в организме, которые влияют на уровень давления, связаны с такими процессами:

Постепенное ухудшение работы сердца за счет старения его мышцы (миокарда) и увеличивающихся нагрузок из-за перестройки структуры сосудов.
Изменение сосудов – уменьшение эластичности стенок, сужение просвета кровеносного русла вследствие зарастания атеросклеротическими (холестериновыми) бляшками, что развивает артериальную гипертензию.
Гормональные перестройки в организме (у женщин после климакса происходит значительное снижение уровня полового гормона эстрогена, который увеличивает прочность кровеносных сосудов).

Помимо объективных обстоятельств, зачастую сказывается и вредное влияние индивидуальных факторов, связанных с неправильным образом жизни (курение, алкоголь, несбалансированное питание, отсутствие систематических умеренных физических нагрузок, постоянное пребывание в состоянии эмоционального стресса).

Таблица артериального давления по возрасту ниже:

Возраст	Мужчины		Женщины
Возраст	Верхнее	Нижнее	Верхнее	Нижнее
20-30	124	77	117	73
31-40	127	80	121	76
41-50	130	82	128	81
51-60	136	84	138	85
61-70	143	86	145	86
71-80	146	83	160	86
Старше 80	145	83	158	83

Возрастные нормы артериального давления у взрослых постепенно увеличиваются, и только в пожилом возрасте они по показателю несколько снижаются по сравнению с предыдущим этапом.

Допустимые данные имеют свою динамику у детей – из таблицы ниже видно, что норма по детским возрастам (с первого дня рождения до десяти лет) изменяется значительно быстрее.

Нормальные показатели артериального давления:

Поскольку ответ на вопрос, какое артериальное давление считается нормальным, – некий диапазон значений, зависящий от каждого конкретного человека, то и отклонения от нормы лежат в определенном интервале.

Из-за этого существует понятие прегипертензии – пограничного состояния, которое при непринятии мер легко доходит до артериальной гипертензии. Отвечая на вопрос, какое давление считается нормальным в том или ином возрасте, некоторые люди полагают, что цифры 130-135/90-95 – оптимум значения.

На самом деле подобные результаты свидетельствуют о пограничном состоянии, которое опасно тем, что зачастую ничем не проявляется – человек чувствует себя как обычно. Нередко оно связано не с отклонениями сердца и сосудов, а с другими органами:

почками;
надпочечной железой;
щитовидной железой.

Чтобы понять, какое артериальное давление считается нормальным конкретно в вашем случае, попробуйте месяц вести дневник контроля показателей. Если там стабильно высокие цифры (выше 130/80) и на протяжении дня происходят скачки, то даже без проявления каких-либо отклонений обращаются к врачу за консультацией. Постоянное завышение показателя – первый сигнал о начале гипертензии.

Как развивается гипертонический криз

При развитии гипертонической болезни некоторые показатели давления (180/100 и выше) пограничны. Из-за их нарушения велик риск появления серьезного сбоя – гипертонического криза.

Сопровождается это осложнение такими симптомами:

частичное или полное нарушение зрения (резкое потемнение, «светлячки» в глазах);
тошнота и приступы рвоты;
сильные головные боли, головокружения, шум в голове;
одышка;
боли сжимающего характера в левом боку;
реже – судороги.

Криз – неотложное состояние: пострадавшему резко становится плохо, он даже теряет сознание. Вызов врачей в этом случае жизненно необходим.

Как правильно следить за здоровьем в разных возрастах

Давление – один из тех показателей, наблюдать за которым нужно всем людям – и здоровым, и страдающим заболеваниями, молодым и лицам зрелого возраста.

Особенное внимание на него обращают:

Страдающие различными патологиями сердца и сосудов.
Имеющие склонность к повышенному или пониженному давлению из-за наследственных факторов.
Лица старше 45-50 лет.
Страдающие заболеваниями, которые провоцируют риск увеличения давления (сахарный диабет, дисфункция почек).
Перенесшие операционные вмешательства на сердце, сосудах и других важных органах.

Если для людей, не попадающих ни в одну из этих групп риска, контроль заключается в периодическом плановом осмотре в кабинете врача (при проведении диспансеризаций), то для указанных категорий наблюдать за ним нужно систематически – ежедневно.

Для этого консультируются с врачом – о норме конкретно своего показателя, особенностях курса лечения для его стабилизации и о том, когда вам лучше измерять его. После приступают к ведению дневника контроля данных, где фиксируют каждодневные измерения.

Меры для стабилизации показателя

Чтобы привести давление в норму и успешно предотвратить осложнения со стороны сердечно-сосудистой системы, следуют нескольким простым правилам:

Следите за рационом питания – не злоупотребляйте излишне соленой пищей, продуктами с животными жирами, жареной едой.
Откажитесь от вредных привычек или сведите их к разумному минимуму – курение, алкоголь, переедание.
Старайтесь каждый день выполнять несложные спортивные упражнения для поддержания организма в тонусе.
Следите за режимом труда и отдыха, старайтесь всегда высыпаться.
Каждый день совершайте пешие прогулки на свежем воздухе – это отлично помогает организму взбодриться и наполняет кровь кислородом.

Прежде чем заняться профилактикой или приступить к лечению патологии, обязательно получите совет у доктора – нормы нагрузки, режим питания и прочие факторы всегда индивидуальны, в зависимости от особенностей конкретного организма. Следите за собой и помните: предупредить легче, чем лечить!

Для подготовки материала использовались следующие источники информации.

Источник

Спутник Юпитера Ганимед – особенности, скрытый океан, возможная жизнь и колонизация.

Концепция художника: «Ганимед вращается вокруг Юпитера». Изображение: NASA / ESA.

Строение Ганимеда.

Художественное представление внутренней структуры Ганимеда. Изображение: Wikipedia Commons / kelvinsong.

Ганимед состоит из силикатных пород и водяного льда, а внутренняя часть Ганимеда имеет три основных слоя.

1. Внутри находится плотное, богатое железом ядро (возможный радиус ядра: 500 км, температуру около 1500-1700 К);

2. Силикатная мантия, окружающий ядро;

3. Сферическая оболочка, состоящая в основном из льда.

Поверхность Ганимеда.

Разнообразные типы местности на поверхности Ганимеда. Изображение: NASA / JPL.

Поверхность Ганимеда состоит из двух типов ландшафта:

Подземный океан Ганимеда и возможная жизнь.

Полярные сияния на Ганимеде — смещение аврорального пояса может указывать на подземный соленый океан. Изображение: NASA/ESA.

Колонизация.

Концепция художника. АМС «Новые горизонты» облетает Юпитер. Изображение: НАСА / JPL / JHUAPL.

Ганимед считается возможным кандидатом для колонизации.

Плюсы колонизации Ганимеда.

Гравитационной силы (1,428 м/с²) на Ганимеде достаточно, чтобы замедлить процесс атрофии мышц и костей.

Минусы колонизации Ганимеда.

К сожалению, помимо плюсов, существуют многочисленные проблемы для колонизации Ганимеда.

Будущие миссии.

Концепция космического корабля JUICE. Изображение: NASA/JPL.

P.S. Если Вам понравилась статья ставьте «Палец вверх», подписывайтесь на канал и делитесь статьёй с друзьями! Спасибо!

Источник

оверхность и атмосфера Ганимеда. Магнитное поле Ганимеда

Гигант Юпитер

Планетарные характеристики

Поверхность Ганимеда

Поверхность Ганимеда представляет собой смесь участков двух типов: очень древних сильно кратерированных тёмных областей и несколько более молодых
(в геологическом плане) светлых областей, покрытых бороздами, канавками и гребнями. Тёмные участки поверхности занимают примерно 1/3 всей площади и содержат глины и органические
вещества, что может отображать состав планетезималей, из которых образовались спутники Юпитера.

Темные и светлые области Ганимеда
Резкая граница между древним тёмным ландшафтом области Николсона и юной яркой рытвиной Арпагии

КА «GALILEO»: ГАНИМЕД

Темные и светлые области Ганимеда

КА «GALILEO»: ГАНИМЕД

Пока неизвестно, что вызвало нагрев, необходимый для формирования бороздчатой поверхности Ганимеда. По современным представлениям, такая поверхность
— следствие тектонических процессов. Криовулканизм играет, как считается, второстепенную роль, если играет вообще. Силы, создавшие в литосфере Ганимеда сильные напряжения, необходимые
для тектонических подвижек, могли быть связаны с приливным разогревом в прошлом, причиной которого, возможно, были нестабильные орбитальные резонансы, через которые проходил спутник.
Приливная деформация льдов могла разогреть недра Ганимеда и вызвать напряжения в литосфере, что привело к появлению трещин, горстов и грабенов. При этом на 70% площади спутника была
стёрта старая тёмная поверхность.

Формирование бороздчатой поверхности также может быть связано с ранним формированием ядра спутника и последующим приливным разогревом его недр,
что, в свою очередь, вызвало увеличение Ганимеда на 1-6% благодаря тепловому расширению и фазовым переходам во льду. Возможно, в ходе последующей эволюции от ядра к поверхности
поднимались плюмы из разогретой воды, вызывая деформации литосферы. Наиболее вероятный современный источник тепла в недрах спутника — радиоактивный разогрев, который может (по крайней
мере, частично) обеспечить существование подповерхностного водного океана.

Смещение коры Ганимеда
Древняя темная поверхность на диаграмме выделена коричневым цветом.

КА «GALILEO»: ГАНИМЕД

Моделирование показывает, что если бы эксцентриситет орбиты Ганимеда был на порядок выше современного (а это, возможно, было в прошлом), приливный разогрев
мог быть сильнее радиоактивного.

Кратеры Ганимеда
Диаграмма (Диаметр/Возраст). Снизу на вставке названия кратеров.

КА «GALILEO»: ГАНИМЕД

Цепочки кратеров на Ганимеде
Три необычных цепочки кратеров были обнаружены на снимках поверхности Ганимеда. Они не сформировались при вторичном падении вещества, выброшенного при образовании больших
ударных кратеров, а стали результатом падения распавшихся кометных ядер.

КА «GALILEO»: ГАНИМЕД

Ударные кратеры есть на участках поверхности обоих типов, но в тёмных областях их особенно много: эти области насыщены кратерами и, судя по всему, их рельеф
формировался главным образом именно столкновениями. На ярких бороздчатых участках кратеров намного меньше, и они не сыграли значимой роли в эволюции их рельефа. Плотность кратерирования
тёмных участков указывает на возраст в 4 миллиарда лет (как и у материковых областей Луны). Светлые участки младше, но насколько — неясно. Особой интенсивности кратерирование поверхности
Ганимеда (как и Луны) достигло около 3,5-4 миллиарда лет назад. Если эти данные точны, то большинство ударных кратеров осталось с той эпохи, и после этого они прибавлялись в числе
незначительно. Некоторые кратеры пересечены бороздами, а некоторые образовались поверх борозд. Это говорит о том, что некоторые борозды довольно древние. Местами попадаются относительно
молодые кратеры с расходящимися от них лучами выбросов. Кратеры Ганимеда более плоские, чем кратеры на Меркурии или Луне. Вероятно, причиной этого служит непрочность ледяной коры Ганимеда,
которая может (или могла) сглаживаться под действием силы тяжести. Древние кратеры, которые почти совсем сглажены (своего рода «призраки» кратеров) известны как палимпсесты; одним из
крупнейших палимпсестов Ганимеда является факула Мемфис диаметром 360 км.

Крупнейший палимпсест Ганимеда: факула Мемфис

КА «GALILEO»: ГАНИМЕД

Одна из примечательных геоструктур Ганимеда — тёмный участок под названием область Галилея, где видна сеть из разнонаправленных борозд. Вероятно, своим
появлением этот регион обязан периоду бурной геологической активности спутника.

Область Галилея
Мозаика из фотографий противоюпитерианского полушария Ганимеда. Тёмная древняя зона в верхнем правом углу — область Галилея. Её отделяют от области Мариуса (меньшей тёмной
области левее) светлые рытвины Урук. Яркая лучистая структура внизу — свежий лёд, выброшенный при появлении относительно молодого кратера Осирис.

КА «GALILEO»: ГАНИМЕД

На Ганимеде есть полярные шапки, предположительно состоящие из водяного инея. Они покрывают широты выше 40°. Впервые полярные шапки наблюдались
при пролёте КА «Вояджер». Вероятно, они образованы молекулами воды, выбитыми с поверхности при бомбардировке её частицами плазмы. Такие молекулы могли мигрировать на
высокие широты с низких благодаря разнице температур или же происходить из самих полярных областей. Результаты расчётов и наблюдений позволяют судить, что верно второе.
Наличие у Ганимеда собственной магнитосферы приводит к тому, что заряженные частицы интенсивно бомбардируют только слабо защищённые — полярные — области.
Образовавшийся водяной пар осаждается в основном в самых холодных местах этих же областей.

Атмосфера и ионосфера

В 1972 году группа индийских, британских и американских астрономов, работая в индонезийской обсерватории имени Боссы, сообщила об
обнаружении у спутника тонкой атмосферы во время наблюдения покрытия им звезды. Они оценили приповерхностное давление атмосферы в 0,1 Па. Однако в 1979 году КА
«Вояджер-1» наблюдал покрытие Ганимедом звезды (каппа Центавра) и получил противоречащие этому результаты. Эти наблюдения проводились в дальнем ультрафиолете на длинах
волн меньше 200 нм, и они были куда более чувствительны к наличию газов, чем измерения 1972 года в видимом излучении. Никакой атмосферы датчики «Вояджера» не
обнаружили. Верхний предел концентрации оказался на уровне 1,5*109 частиц/см3, что соответствует приповерхностному давлению менее 2,5 мкПа.
А это почти на 5 порядков меньше, чем оценка 1972 года.

В 1995 году у Ганимеда всё-таки была обнаружена очень слабая кислородная атмосфера (экзосфера), очень похожая на найденную у Европы.
Эти данные были получены телескопом Хаббла (HST). Ему удалось различить слабое свечение атомарного кислорода в дальнем ультрафиолете (на длине волн 130,4 нм и 135,6 нм).
Такое свечение возникает когда молекулярный кислород распадается на атомы при столкновениях с электронами, что служит достаточно убедительным подтверждением
существования нейтральной атмосферы из молекул O2. Её концентрация, вероятно, находится в диапазоне 1,2*108-7*108 частиц/см3,
что соответствует приповерхностному давлению в 0,2-1,2 мкПа. Такие значения согласуются с верхним пределом, установленным «Вояджером» в 1981 году. Кислород не
является доказательством наличия на спутнике жизни. Считается, что он возникает когда водяной лёд на поверхности Ганимеда разделяется на водород и кислород
радиацией (водород быстрее улетучивается из-за низкой атомной массы). Свечение атмосферы Ганимеда, как и Европы, неоднородно. HST наблюдал два ярких пятна,
расположенных в северном и южном полушарии около широт +/- 50°, что точно соответствует границе между закрытыми и открытыми линиями магнитосферы Ганимеда.
Яркие пятна, возможно, представляют собой полярные сияния, вызванные притоком плазмы вдоль открытых линий магнитного поля спутника.

Ганимед в ультрафиолете (снимок телескопа им. Хаббла)

КА «GALILEO»: ГАНИМЕД

Существование нейтральной атмосферы подразумевает и существование у спутника ионосферы, потому что молекулы кислорода ионизируются
столкновениями с быстрыми электронами, прибывающими из магнитосферы, и солнечным жёстким ультрафиолетом. Однако природа ионосферы Ганимеда такая же спорная, как
и природа атмосферы. Некоторые замеры «Галилео» показали повышенную плотность электронов вблизи от спутника, что указывает на наличие ионосферы, тогда как
другие попытки её зафиксировать потерпели неудачу. Концентрация электронов вблизи поверхности по различным оценкам колеблется в диапазоне от 400 до 2500 см-3.

Дополнительное указание на существование кислородной атмосферы Ганимеда — обнаружение по спектральным данным газов, вмороженных в лёд на
его поверхности. Об обнаружении полос поглощения озона (O3) было сообщено в 1996 году. В 1997 году спектральный анализ выявил линии поглощения димера
(или двухатомного) кислорода. Такие линии поглощения могут возникать только если кислород находится в плотной фазе. Лучшее объяснение — что молекулярный кислород
вморожен в лёд. Глубина димерных полос поглощения зависит от широты и долготы (но не от поверхностного альбедо) — они имеют склонность к уменьшению с широтой, в то
время как тенденция для O3 противоположна. Лабораторные эксперименты позволили установить, что при температуре в 100 K, характерной для поверхности
Ганимеда, O3 растворяется во льду, а не собирается в пузырьки.

Карта температур на Ганимеде

КА «GALILEO»: ГАНИМЕД

Обнаружив в атмосфере Европы натрий, учёные стали искать его и в атмосфере Ганимеда. В 1997 году стало ясно, что его там нет (точнее,
как минимум в 13 раз меньше, чем на Европе). Это может объясняться его нехваткой на поверхности или тем, что магнитосфера Ганимеда препятствует заряженным частицам
выбивать его оттуда. Помимо прочего, в атмосфере Ганимеда замечен атомарный водород. Он наблюдался на расстоянии до 3000 км от поверхности спутника. Его
концентрация у поверхности — около 1,5*104 см-3.

Магнитосфера

Космический аппарат «Галилео» с 1995 по 2000 годы сделал шесть близких пролётов возле Ганимеда (G1, G2, G7, G8, G28 и G29) и обнаружил,
что у Ганимеда есть довольно мощное магнитное поле и даже своя магнитосфера, не зависящая от магнитного поля Юпитера. Величина магнитного момента составляет
1,3*1013 Т*м3, что втрое больше, чем у Меркурия. Ось магнитного диполя наклонена на 176° по отношению к оси вращения Ганимеда, что означает
её направленность против магнитного момента Юпитера. Северный магнитный полюс Ганимеда находится ниже плоскости орбиты. Индукция дипольного магнитного поля, созданного
постоянным магнитным моментом, на экваторе спутника равна 719 +/- 2 нТл (для сравнения — индукция магнитного поля Юпитера на расстоянии Ганимеда равна 120 нТл).
Противоположность направлений магнитного поля Ганимеда и Юпитера делает возможным магнитное пересоединение. Индукция собственного магнитного поля Ганимеда на
его полюсах вдвое больше, чем на экваторе, и равна 1440 нТл.

Ганимед — единственный спутник в Солнечной системе, у которого есть собственная магнитосфера. Она очень мала и погружена в магнитосферу
Юпитера. Её диаметр — примерно 2-2,5 диаметра Ганимеда (который составляет 5268 км). У магнитосферы Ганимеда имеется область замкнутых силовых линий, расположенная
ниже 30° широты, где заряженные частицы (электроны и ионы) оказываются в ловушке, создавая своего рода радиационный пояс. Основной вид ионов в магнитосфере — ионы
кислорода O+, что хорошо согласуется с разрежённой кислородной атмосферой спутника. В шапках полярных областей на широтах выше 30° силовые линии магнитного поля не
замкнуты и соединяют Ганимед с ионосферой Юпитера. В этих областях были обнаружены электроны и ионы, обладающие высокой энергией (десятки и сотни килоэлектронвольт),
которые и могут вызывать полярные сияния, наблюдаемые вокруг полюсов Ганимеда. Кроме того, тяжелые ионы непрерывно осаждаются на полярной поверхности луны, распыляя и
затемняя лёд.

Магнитное поле Ганимеда
Магнитное поле Ганимеда в поле Юпитера. Замкнутые силовые линии отмечены зелёным цветом

КА «GALILEO»: ГАНИМЕД

Взаимодействие между магнитосферой Ганимеда и юпитерианской плазмой напоминает во многих отношениях взаимодействие между солнечным
ветром и земной магнитосферой. Плазма вращается совместно с Юпитером и сталкивается с магнитосферой Ганимеда на его ведомой стороне, как и солнечный ветер с земной
магнитосферой. Основное отличие — скорость плазменного потока: сверхзвуковая в случае Земли и дозвуковая в случае Ганимеда. Именно потому у магнитного поля Ганимеда
нет ударной волны с запаздывающей стороны.

КА «GALILEO»: ГАНИМЕД

В дополнение к магнитному моменту, у Ганимеда есть индуцированное дипольное магнитное поле. Его вызывают изменения магнитного поля
Юпитера вблизи спутника. Индуцированный дипольный момент направлен к Юпитеру или от него (согласно с правилом Ленца). Индуцированное магнитное поле Ганимеда на
порядок слабее собственного. Его индукция на магнитном экваторе — около 60 нТ (вдвое меньше, чем напряжённость поля Юпитера там же). Индуцированное магнитное
поле Ганимеда напоминает аналогичные поля Каллисто и Европы и указывает на то, что у этого спутника тоже есть подповерхностный водный океан с высокой электропроводностью.

Поскольку Ганимед полностью дифференцирован и обладает металлическим ядром, его постоянное магнитное поле, вероятно, генерируется тем
же способом, что и земное: как результат перемещений электропроводящей материи в недрах. Если магнитное поле вызвано магнитогидродинамическим эффектом, то это, вероятно,
результат конвективного движения разных веществ в ядре.

Несмотря на наличие железного ядра, магнитосфера Ганимеда остаётся загадкой, особенно с учётом того, что у других подобных тел её нет.
Из некоторых исследований следует, что такое маленькое ядро уже должно было остыть до той точки, когда движение жидкости и поддержание магнитного поля невозможны.
Одно из объяснений состоит в том, что поле сохраняется благодаря тем же орбитальным резонансам, которые привели к сложному рельефу поверхности: вследствие приливного
разогрева из-за орбитального резонанса мантия защитила ядро от охлаждения. Ещё одно из объяснений — остаточная намагниченность силикатных пород в мантии, что возможно,
будь у спутника более сильное поле в прошлом.

Материал: Википедия, Язев С. А. «Лекции о Солнечной системе»,
Фотожурнал NASA

Источник