Structura internă a lui Ganymede

De la Wikipedia, enciclopedia liberă.
Salt la navigare Salt la căutare

1leftarrow blue.svg Vocea principală: Ganymede (astronomie) .

Ganymede
Ganymede, luna lui Jupiter, NASA.jpg
Această casetă: v. D. · M.

Modelele teoretice dezvoltate pentru a descrie structura internă a Ganymede se bazează pe indicațiile provenite de la sonda Galileo și prevăd o diferențiere a Ganymede în trei straturi concentrice: un mic miez de fier - sulfură de fier , o manta stâncoasă bogată în silicați și o gheață crusta. [1] [2] Grosimile indicate ale straturilor din interiorul Ganimedei depind de compoziția presupusă a silicaților ( olivine și piroxeni ) din manta și a sulfurilor din miez. [1] [3] Valorile cele mai probabile sunt 700-900 km pentru raza miezului și 800-1000 km pentru grosimea mantalei exterioare de gheață, restul fiind ocupat de manta silicatică. [1] [4] [5] [6] De asemenea, a fost detectată o atmosferă slabă. [7]

Modelul este susținut de o valoare scăzută a momentului de inerție adimensional: [8] pentru o sferă omogenă este 0,4, dar valoarea sa scade dacă densitatea crește odată cu adâncimea. Valoarea măsurată pentru Ganymede în timpul zborului sondei Galileo este egală cu 0,3105 ± 0,0028 . [1] [2]

Nucleu

Unul dintre modelele dezvoltate pentru structura internă a Ganymede. Procedând din interior către exterior, sunt vizibile în imagine: miezul de fier cu sulfură de fier, mantaua internă în principal din silicați, mantaua exterioară de gheață și crusta. (NASA, 1997)

Modelele teoretice prezic existența unui mic miez de fier - sulfură de fier cu o rază de 700-900 km. [1] [4] [5] [6] Miezul este, de asemenea, caracterizat printr-o densitate de 5,5-6 g / cm³, [1] [3] [4] [5] cu o temperatură de aproximativ 1500-1700 K și o presiune de 100 kBar (echivalent cu 10 GPa ). [1] [4]

Existența unui miez lichid, bogat în fier, ar oferi, de asemenea, o explicație destul de simplă pentru existența câmpului magnetic propriu al lunii, măsurată de sonda Galileo. [4] Mișcările convective în fierul lichid, care are o conductivitate electrică ridicată , este cel mai rezonabil model pentru generarea unui câmp magnetic planetar. [9] Prezența unui miez metalic sugerează, de asemenea, că în trecut Ganymede ar fi putut fi expus la temperaturi mai ridicate decât în ​​prezent.

Unele modele pentru generarea unui câmp magnetic planetar necesită existența unui miez solid de fier pur în miezul lichid al Fe-FeS - similar cu structura miezului Pământului . Raza acestui miez solid ar putea atinge o valoare maximă de 500 km. [4]

Palton

Un al doilea model al structurii interne a lui Ganymede. Procedând din interior către exterior, în imagine sunt vizibile următoarele: miezul sulfură de fier-fier, diferențiat într-un miez interior solid și un miez exterior lichid; mantaua interioară în principal din silicați; mantaua exterioară de gheață, diferențiată pe rând în trei straturi: stratul cel mai interior de gheață VI ( tetragonal ), un strat de apă lichidă și sare, un strat de gheață I h ( hexagonal ); crusta. (C. Thomas, 2002)

Mantie interioară

După cum s-a menționat deja, grosimile indicate ale straturilor din interiorul Ganymede depind de compoziția presupusă a silicaților ( olivine și piroxeni ) din manta și a sulfurilor din miez. [1] [3] Cea mai probabilă valoare pentru grosimea mantalei de silicat este de aproximativ 1700 km (estimată ca diferență între raza planetei și valorile estimate pentru grosimea miezului și a mantalei exterioare). [1] [4] [5] [6] Densitatea mantalei de silicat este de 3,4–3,6 g / cm³. [1] [3] [4] [5]

Unele cercetări fac ipoteza că câmpul magnetic propriu al lunii este generat de silicații magnetizați prezenți în manta, rămășițe ale unui trecut în care Ganymede avea un câmp magnetic mult mai puternic generat de miezul fluid încă. [2]

Palton exterior

Mantaua exterioară este compusă în principal din gheață de apă . Modelele teoretice estimează grosimea acestuia la 800-1000 km. [1] [3] [4] [5]

Deoarece, pe lângă propriul său câmp magnetic, Ganymede are un câmp magnetic indus [9] cu o intensitate de un ordin de mărime mai mică decât a sa și comparabilă cu cele din Callisto și Europa , în 2002 Margaret Kivelson și colegii au emis ipoteza că Ganymede avea un ocean sub suprafață, cu conductivitate electrică ridicată . [9]

O confirmare independentă a existenței oceanului sub suprafață a venit în 2015 din studiul caracteristicilor aurorelor polare determinate de interacțiunea câmpului magnetic al lui Jupiter cu cel al lui Ganymede și observată prin intermediul telescopului spațial Hubble . Acest lucru a condus la identificarea unei limite a conductivității termice a stratului de apă lichidă prezentă în manta, deși există încă incertitudini cu privire la dimensiunea și adâncimea acesteia. [10]

Crustă

Ganymede are o crustă de gheață care alunecă peste cea mai caldă mantaua de gheață.

Atmosfera

Pictogramă lupă mgx2.svg Același subiect în detaliu: Atmosfera Ganymede .

O atmosferă subțire a fost detectată pentru prima dată pe Ganymede în 1972 , în timpul unei ocultări stelare, [7] și a fost observată cu dificultate de atunci. Din analiza datelor, descoperitorii au emis ipoteza unei presiuni de suprafață de aproximativ 1 μBar (0,1 Pa ). [7] . Compus în cea mai mare parte din oxigen , ozon , sodiu și hidrogen atomic, este destul de subțire și probabil provine din divizarea gheții de apă prezente pe suprafața satelitului datorită efectului radiației solare incidente. [11] Cele mai evidente fenomene, detectate cu telescopul spațial Hubble, au fost emisiile intense de lumină, situate la ± 50 ° N / S latitudine [12] și legate de interacțiunea dintre atmosferă și particulele încărcate ale magnetosferei Ganymean. [13]

Notă

  1. ^ a b c d e f g h i j k ( EN ) F. Sohl, Spohn, T; Breuer, D.; Nagel, K., Implicații din observațiile Galileo asupra structurii interioare și chimiei sateliților galileeni , în Icarus , vol. 157, 2002, pp. 104-119, DOI : 10.1006 / icar . 2002.6828 . Adus pe 7 mai 2009 .
  2. ^ a b c Adam P. Showman, Malhotra, Renu, The Galilean Satellites ( PDF ), în Știință , vol. 286, 1999, pp. 77–84, DOI : 10.1126 / science.286.5437.77 , PMID 10506564 .
  3. ^ a b c d e ( EN ) OL Kuskov, Kronrod, VA, Structura internă a Europei și Callisto , în Icarus , vol. 177, nr. 2, octombrie 2005, pp. 550–369, DOI : 10.1016 / j.icarus.2005.04.014 . Accesat la 6 mai 2009 .
  4. ^ a b c d e f g h i ( EN ) Steven A. Hauk, Aurnou, Jonathan M.; Dombard, Andrew J., Impactul sulfului asupra evoluției nucleului și generarea câmpului magnetic asupra Ganymede , în = J. de Geofizi. Rez. , Vol. 111, septembrie 2006, pp. E09008, DOI : 10.1029 / 2005JE002557 . Adus pe 7 mai 2009 .
  5. ^ A b c d și f (EN) OL Kuskov, Kronrod, VA; Zhidicova, AP, Structura internă a sateliților de gheață din Jupiter ( PDF ), în Geophysical Research Abstracts, European Geosciences Union , vol. 7, 2005. Adus pe 7 mai 2009 .
  6. ^ a b c ( EN ) J. Freeman, Convecția stagnantă a capacului non-newtonian și evoluția termică a lui Ganymede și Callisto , în Planetary and Space Science , vol. 54, 2006, pp. 2-14, DOI : 10.1016 / j.pss.2005.10.003 . Adus pe 7 mai 2009 .
  7. ^ a b c RW Carlson, Bhattacharyya, JC; Smith, BA et.al., Atmosphere of Ganymede from its occultation of SAO 186800 la 7 iunie 1972 , în Science , vol. 53, 1973, p. 182.
  8. ^ Momentul de inerție adimensional la care se face referire este: , unde I este momentul de inerție , m masa și r raza maximă.
  9. ^ a b c ( EN ) MG Kivelson, Khurana, KK; Coroniti, FV și colab. , Momentele magnetice permanente și inductive ale Ganimedei ( PDF ), în Icarus , vol. 157, 2002, pp. 507-522, DOI : 10.1006 / icar . 2002.6834 . Adus pe 7 mai 2009 .
  10. ^ (EN) Jonathan Amos, Hubble găsește „cele mai bune dovezi” pentru oceanul subteran Ganymede pe bbc.com, BBC News, 12 martie 2015. Accesat la 13 martie 2015.
    (EN) Ann Jenkins și colab. , Observațiile Hubble ale NASA sugerează Oceanul subteran pe cea mai mare lună a lui Jupiter , la hubblesite.org , NASA, Space Telescope Science Institute, 12 martie 2015. Adus pe 13 martie 2015 .
  11. ^ Hubble găsește atmosferă de oxigen subțire pe Ganymede , Jet Propulsion Laboratory , NASA, octombrie 1996. Accesat la 15 ianuarie 2008 .
  12. ^ Paul D. Feldman, McGrath, Melissa A; Strobell, Darrell F. et.al., HST / STIS Ultraviolet Imaging of Polar Aurora on Ganymede , în The Astrophysical Journal , vol. 535, 2000, pp. 1085-1090, DOI : 10.1086 / 308889 .
  13. ^ RE Johnson, Polar „Caps” on Ganymede and Io Revisited , în Icarus , vol. 128, nr. 2, 1997, pp. 469–471, DOI : 10.1006 / icar.1997.5746 .

Elemente conexe

Sistem solar Portalul sistemului solar : Accesați intrările Wikipedia de pe obiectele sistemului solar
Adus din „ https://it.wikipedia.org/w/index.php?title=Structure_Internal_of_Ganimede&oldid=117279042 ”