28-5-24
Ο Γανυμήδης είναι ένας φυσικός δορυφόρος του Δία, η περιγραφή του οποίου στις περισσότερες παραμέτρους μπορεί να ξεκινήσει με τις λέξεις "περισσότερο", "μόνο". Και, ίσως, αν δεν ήταν ο γίγαντας των αερίων, τότε ο Γανυμήδης θα περιστρεφόταν γύρω από τον Ήλιο και θα ήταν ένας ανεξάρτητος πλανήτης, ούτε καν νάνος. Έχει όλα όσα χρειάζεται για αυτό.
Όχι δορυφόρος
Ως φεγγάρι, ο Γανυμήδης είναι πραγματικά τεράστιος - περίπου 5.150 χιλιόμετρα πλάτος (είναι μεγαλύτερος από τον Ερμή και ελαφρώς μικρότερος από τον Άρη). Δεν υπάρχουν μεγαλύτεροι δορυφόροι στο Ηλιακό Σύστημα. Περιφέρεται γύρω από τον Δία σε 7 ημέρες και 3 ώρες σε απόσταση λίγο πάνω από ένα εκατομμύριο χιλιόμετρα. Είναι ενδιαφέρον ότι η χρονιά στον δορυφόρο διαρκεί μόνο μία εβδομάδα.
Η δομή του Γανυμήδη είναι πολύ πιο περίπλοκη από αυτή του κλασικού δορυφόρου. Έχει ένα στρώμα ενεργού λιωμένου σιδήρου στη δομή του, επομένως δημιουργεί τη δική του μαγνητόσφαιρα. Παρεμπιπτόντως, δεν το έχουν ούτε όλοι οι πλανήτες (μόνο ο Ερμής, η Γη, ο Κρόνος, ο Δίας). Οι επιστήμονες συνειδητοποίησαν ότι το τρίτο φεγγάρι του γίγαντα αερίου το είχε το 1996, όταν το διαστημικό σκάφος Galileo της NASA κατέγραψε σφυρίγματα και στατικούς ήχους από τον δορυφόρο.
Πιθανότατα, το υγρό στρώμα του είναι κρυμμένο κάτω από τον πυριτικό μανδύα σε βάθος 400 έως 1300 χιλιομέτρων και στη συνέχεια υπάρχει ένας συμπαγής πυρήνας σιδήρου, όπως η Γη. Το εσωτερικό του δορυφόρου είναι πλούσιο σε σίδηρο και νικέλιο, αφού το μαγνητικό πεδίο εμφανίζεται λόγω διεργασιών μεταφοράς στον υγρό σίδηρο, ο οποίος έχει υψηλή ηλεκτρική αγωγιμότητα.
Ελάχιστη ροπή αδράνειας
Όπως το μαγνητικό πεδίο της Γης, η μαγνητόσφαιρα του Γανυμήδη αποτελείται από φορτισμένα σωματίδια που σχηματίζουν ένα είδος ασπίδας που προστατεύει τον δορυφόρο από τις επιπτώσεις της ακτινοβολίας από το διάστημα (συμπεριλαμβανομένης της ακτινοβολίας από τον ίδιο τον Δία). Έτσι, τα σέλας εμφανίζονται τακτικά στο βόρειο και νότιο πόλο της σελήνης. Το φασματόμετρο κυμάτων πλάσματος του διαστημικού σκάφους Galileo, και στη συνέχεια ο φασματογράφος του τηλεσκοπίου Hubble, κατέγραψε διαδοχικά ζώνες σέλας που σχηματίζονται από ηλεκτρισμένα αέρια σε υπεριώδεις εικόνες του Γανυμήδη.
Η βαθιά διαφοροποίηση του εσωτερικού του Γανυμήδη αποδεικνύεται από το γεγονός ότι έχει τη χαμηλότερη ροπή αδράνειας μεταξύ όλων των σωμάτων του Ηλιακού Συστήματος. Από την επιφάνεια προς το κέντρο, η ουσία στη δομή της γίνεται γρήγορα πιο πυκνή. Ο φλοιός, πάχους περίπου 100 χιλιομέτρων, αποτελείται από συνηθισμένο πάγο και εξωτικό πάγο, του οποίου η κρυσταλλική δομή είναι πιο πυκνή και υπάρχει, καταρχήν, μόνο σε υψηλή πίεση. Περαιτέρω, σε βάθος 500 χιλιομέτρων βρίσκεται ένας ωκεανός υγρού νερού κορεσμένο με θειώδες μαγνήσιο.
Ο πυθμένας του είναι κατασκευασμένος από τον ίδιο εξωτικό πάγο, μόνο πιο πολύ τροποποιημένος, ακόμη πιο πυκνός, συνεχώς κινούμενος και δεν λιώνει ακόμα και σε θερμοκρασίες άνω των 800 βαθμών. Υπάρχει τόσο νερό στον δορυφόρο όσο στους ωκεανούς όλων των άλλων σωμάτων του Ηλιακού Συστήματος. Το ήμισυ της μάζας του Γανυμήδη είναι ένας πυρήνας μετάλλου-πυριτικού που εκπέμπει θερμότητα που τα λοφία μεταφέρουν μέσω του παγωμένου μανδύα στον ωκεανό. Η θερμαινόμενη ουσία απλώς επιπλέει προς τα πάνω, σχηματίζοντας κολοσσιαίες φυσαλίδες.
Κάθετες βελόνες
Είναι ενδιαφέρον ότι ο Γανυμήδης κάποτε θερμάνθηκε από παλιρροϊκές δυνάμεις, βαρυτική συρρίκνωση και ραδιενεργό διάσπαση, όπως και άλλα σώματα μέσα στο σύστημά μας. Τώρα το φεγγάρι σταδιακά κρυώνει. Ο πάγος στα βάθη του μετατρέπεται σε νερό και το αντίστροφο, με έναν περίεργο τρόπο. Χάρη σε αυτό, ο Γανυμήδης είτε μειώνεται σε μέγεθος είτε αυξάνεται κατά περίπου 150 χιλιόμετρα.
Δεδομένου ότι όχι μόνο η πίεση, αλλά και η θερμοκρασία αυξάνεται με το βάθος στα έγκατα του δορυφόρου, τα μόρια του νερού στο κρυσταλλικό τους πλέγμα αρχίζουν να αναδιατάσσονται πιο συμπαγή σε εξωτικό πάγο. Ωστόσο, ακόμη πιο κοντά στον πυρήνα, ο πάγος λιώνει και η ουσία διαστέλλεται ξανά. Αυτό δημιουργεί ένα κατακόρυφο ρεύμα με πάγο με τη μορφή κάθετων βελόνων μήκους δεκάδων χιλιομέτρων.
Αυτές οι μεταβάσεις φάσης όχι μόνο συμπιέζουν και τεντώνουν την κρούστα, αλλά προκαλούν και μια άλλη διαδικασία. Ο εξωτικός πάγος ρέει μέσα από κάθε είδους ρωγμές, μετατρέποντας σε ακόμη πιο ογκώδη κανονικό πάγο. Αυτό, με τη σειρά του, βυθίζεται πίσω κάτω από μάζες νέων εκροών και μετατρέπεται σε εξωτικό πάγο. Έτσι, η επιφάνεια του Γανυμήδη είναι όλη τσαλακωμένη εξαιτίας αυτού. Η ανάμειξη τεράστιων στρωμάτων πάγου λυγίζει την επιφάνεια. Το αποτέλεσμα είναι παράλληλα βαθιά αυλάκια και ψηλές κορυφογραμμές βουνών.
Ζωή κάτω από τον πάγο
Ο πάγος του Γανυμήδη έχει μια σύνθετη σύνθεση διαλυμένων αερίων. Πρώτα απ 'όλα, αυτά είναι το μεθάνιο, η αμμωνία, το διοξείδιο του θείου και το διοξείδιο του άνθρακα. Μπορεί στο παρελθόν να έφτιαχναν την ατμόσφαιρα, αλλά τώρα έχουν λιώσει από την κρούστα. Η αποσύνθεση του μεθανίου και της αμμωνίας υποδεικνύεται από τις θολίνες που είναι ενσωματωμένες στον πάγο. Υπολείμματα διοξειδίου του άνθρακα εδώ κι εκεί καλύπτουν την επιφάνεια του δορυφόρου με παγετό.
Λόγω του γεγονότος ότι τα βραχώδη υλικά αλληλεπιδρούν με το αλμυρό νερό στις εσωτερικές δομές του Γανυμήδη, μια πρωτόγονη μορφή ζωής θα μπορούσε υποθετικά να υπάρχει στον δορυφόρο. Αλλά μόνο σε ένα μέρος όπου το φως του ήλιου δεν διεισδύει, δηλαδή κάτω από ένα παχύ στρώμα πάγου. Αυτοί οι υποθετικοί οργανισμοί πρέπει να έχουν άλλη πηγή ενέργειας, όπως οι κάτοικοι των βαθέων υδάτων της Γης. Εξάλλου, η πίεση στον υποπαγετώνο ωκεανό του δορυφόρου είναι αρκετές φορές μεγαλύτερη από την πίεση στον πυθμένα της τάφρου των Μαριανών.
Ο Ευρωπαϊκός Οργανισμός Διαστήματος σχεδιάζει να μελετήσει τον Γανυμήδη στο εγγύς μέλλον. Στις 14 Απριλίου 2023, εκτοξεύτηκε ο ανιχνευτής JUPITER Icy Moon Explorer (JUICE). Ο κύριος στόχος του είναι να προσδιορίσει την πιθανή κατοικησιμότητα του τρίτου φεγγαριού του Δία, το οποίο είναι πλούσιο σε νερό. Θα πρέπει να προσγειωθεί στον Γανυμήδη στα τέλη του 2035.
Δεν υπάρχουν σχόλια:
Δημοσίευση σχολίου