Ներկայումս Արեգակնային համակարգի մոլորակաբանության վերաբերյալ հետազոտությունների զգալի մասը նվիրված է հսկա մոլորակների արբանյակներին։ Դրանց նկատմամբ հետաքրքրությունը մեծացավ յոթանասունական և ութսունական թվականների վերջում, այն բանից հետո, երբ «Վոյաջեր» տիեզերանավի առաջին նկարները գիտնականներին բացահայտեցին այս հեռավոր աշխարհների զարմանալի բազմազանությունն ու բարդությունը: Հետազոտության խոստումնալից օբյեկտներից մեկը Յուպիտերի ամենամեծ արբանյակն է՝ Գանիմեդը։
Յուպիտերի համակարգ հակիրճ
Խոսելով արբանյակների մասին, որպես կանոն, նրանք հաշվի չեն առնում օղակների համակարգերը կազմող փոքր օբյեկտների քանակի տարբերությունը՝ հսկայական Սատուրնի վրա և շատ ավելի համեստ՝ Յուպիտերի վրա: Հաշվի առնելով այս նկատառումը, Արեգակնային համակարգի ամենամեծ մոլորակն ունի նաև ամենաբազմաթիվ, ժամանակակից տվյալների համաձայն, շղթան:
Հայտնի արբանյակների թիվը անընդհատ աճում է։ Այսպիսով, մինչև 2017 թվականը հայտնի էր, որ Յուպիտերն ունի 67 արբանյակ, որոնցից ամենամեծերը համեմատելի են մոլորակների հետ, ևփոքրերը մոտ մեկ կիլոմետր են: 2019 թվականի սկզբին բաց արբանյակների թիվն արդեն հասել է 79-ի։
Գալիլեյան արբանյակներ
Յուպիտերի համակարգի չորս ամենամեծ մարմինները, բացի բուն մոլորակից, հայտնաբերվել են 1610 թվականին Գալիլեո Գալիլեյի կողմից: Նրա պատվին նրանք ստացել են իրենց հավաքական անունը։ Յուպիտերի ամենամեծ արբանյակները կոչվել են հունահռոմեական պանթեոնի գերագույն աստվածության սիրելիի՝ Իոյի, Եվրոպայի, Գանիմեդի և Կալիստոյի պատվին: Դրանք հեշտ է տեսնել փոքր աստղադիտակով կամ հեռադիտակով: Այս արբանյակներից յուրաքանչյուրը մեծ հետաքրքրություն է ներկայացնում մոլորակագետների համար:
Io - մոլորակին ամենամոտը - ուշագրավ է նրանով, որ այն Արեգակնային համակարգի ամենաակտիվ օբյեկտն է: Յուպիտերի, ինչպես նաև Եվրոպայի և Գանիմեդի մակընթացային ազդեցության պատճառով Իոյի վրա գործում են ավելի քան չորս հարյուր հրաբուխներ։ Արբանյակի ամբողջ մակերեսը, որը տրամագծով մի փոքր ավելի մեծ է, քան Լուսնը, ծածկված է ծծմբի և դրա միացությունների արտանետումներով։
Եվրոպան երկրորդ ամենամեծ արբանյակն է, որը փոքր-ինչ փոքր է Լուսնից: Այն ծածկված է սառցե ընդերքով՝ հատված խզվածքներով և ճեղքերով։ Այս ընդերքի տակ կան հեղուկ ջրի օվկիանոսի նշաններ: Եվրոպան այլմոլորակային կյանք գտնելու լավագույն թեկնածուներից մեկն է։
Երրորդ ամենամեծ լուսինը Գանիմեդն է: Նրա առանձնահատկությունները ավելի մանրամասն կքննարկվեն ստորև:
Կալիստոն Գալիլեայի արբանյակն է Յուպիտերից ամենահեռու: տրամագծով այն շատ մոտ է Մերկուրի մոլորակին։ Կալիստոյի մակերեսը չափազանց հին է, որը բնութագրվում է ահռելի քանակությամբ հարվածային խառնարաններով, ինչը ցույց է տալիսերկրաբանական գործունեության բացակայության մասին։ Կառուցվածքի որոշ մոդելներ թույլ են տալիս հեղուկ օվկիանոսի գոյությունը Կալիստոյի մակերևույթի տակ։
Ստորև բերված լուսանկարը ցույց է տալիս Յուպիտերի ամենամեծ արբանյակները՝ ըստ նրանից հեռավորության և Երկրի և Լուսնի չափերի համեմատ:
Գանիմեդ. չափ և ուղեծիր
Գանիմեդի տրամագիծը 5268 կմ է, ինչը գրեթե 400 կմ-ով ավելի է, քան Մերկուրիի տրամագիծը։ Այն ոչ միայն Յուպիտերի ամենամեծ արբանյակն է, այլև Արեգակնային համակարգի ամենամեծ և զանգվածային արբանյակը: Գանիմեդը մեկուկես անգամ ավելի մեծ է և երկու անգամ ավելի զանգված, քան Լուսնը:
Արբանյակը գտնվում է Յուպիտերից մի փոքր ավելի քան մեկ միլիոն կիլոմետր հեռավորության վրա, շարժվում է գրեթե շրջանաձև ուղեծրով՝ կատարելով ամբողջական պտույտ 7,15 երկրային օրվա ընթացքում: Գանիմեդի սեփական պտույտը տեղի է ունենում մոլորակի շուրջ կատարվող հեղափոխության հետ համաժամանակյա, այնպես որ նա միշտ շրջվում է դեպի Յուպիտերը նույն կիսագնդով, ինչպես Լուսինը դեպի Երկիր::
Արբանյակի կազմը և կառուցվածքը
Քարերից և երկաթից բացի Գանիմեդը պարունակում է մեծ քանակությամբ ջուր (հիմնականում սառույցի տեսքով)՝ ցնդող նյութերի, օրինակ՝ ամոնիակի խառնուրդով։ Սպեկտրային վերլուծության տվյալները ցույց են տալիս նաև ածխածնի երկօքսիդի, ծծմբի միացությունների և, հավանաբար, օրգանական նյութերի առկայություն՝ խառնուրդի (այսպես կոչված՝ տոլինների) տեսքով դրա մակերեսին։
Գանիմեդի կառուցվածքի մոդելը հիմնված է նրա պտույտի և մագնիսական դաշտի առանձնահատկությունների ուսումնասիրության արդյունքների վրա։ Ենթադրվում է, որ արբանյակը բաղկացած է հետևյալ ընդգծված շերտերից՝
- երկաթի հարստացված միջուկ;
- սիլիկատային ներքին թիկնոց;
- արտաքին հիմնականում սառցե թիկնոց;
- ստորգետնյա աղի օվկիանոս՝ պատված սառույցով;
- բարդ կազմի և կառուցվածքի կեղև։
Մակերևույթի առանձնահատկություններ
Յուպիտեր մոլորակի ամենամեծ արբանյակի պատկերները, որոնք ստացվել են «Վոյաջեր» և հատկապես «Գալիլեո» առաքելությունների ժամանակ, ցույց են տալիս մակերեսի բազմազանությունն ու բարդ կառուցվածքը: Գանիմեդի տարածքի մոտավորապես մեկ երրորդը զբաղեցնում է մութ, ակնհայտորեն հնագույն տարածքները՝ մեծ քանակությամբ խառնարաններով: Ավելի թեթև տարածքները փոքր-ինչ ավելի երիտասարդ են, քանի որ այնտեղ զգալիորեն ավելի քիչ հարվածային գոյացություններ կան: Նրանք ունեն ակոսավոր բնավորություն՝ պատված բազմաթիվ ճեղքերով և սրածայրերով։
Ենթադրվում է, որ այս թեթև կնճռոտ տարածքները անցյալ տեկտոնական գործունեության արդյունք են: Հավանաբար, այս գործընթացները պայմանավորված են եղել մի շարք գործոններով։ Նախ, արբանյակի ներքին տարածքի գրավիտացիոն տարբերակման և նրա միջուկի և այլ շերտերի ձևավորման ժամանակ ջերմություն է արձակվել և մակերեսը դեֆորմացվել։ Բացի այդ, պետք է հաշվի առնել մակընթացային ուժերի ազդեցությունը Յուպիտերի վաղ համակարգի ուղեծրերի անկայունության ժամանակ։
Հսկա մոլորակի ամենամեծ արբանյակն ունի թույլ բևեռային գլխարկներ, որոնք, ենթադրաբար, ձևավորվել են ջրի սառնամանիքի մասնիկներից:
Գանիմեդի բարակ մթնոլորտը
Հաբլ տիեզերական աստղադիտակի օգնությամբ Գանիմեդի մոտ հայտնաբերվել է մոլեկուլային թթվածնի չափազանց հազվադեպ գազային ծրար: Նրա ներկայությունը, ամենայն հավանականությամբ, կապված է դիսոցիացիայի հետջրի մոլեկուլները մակերեսային սառույցում տիեզերական ճառագայթման ազդեցության տակ: Բացի այդ, Գանիմեդի մթնոլորտում հայտնաբերվել է ատոմային ջրածին։
Այս թույլ մթնոլորտում մասնիկների կոնցենտրացիան հարյուր միլիոնավոր մոլեկուլների կարգի է մեկ խորանարդ սանտիմետրում: Սա նշանակում է, որ Գանիմեդի մակերևույթի վրա ճնշումը կարող է լինել միկրոպասկալի տասներորդական մասը, ինչը տրիլիոն անգամ ավելի քիչ է, քան Երկրի վրա։
Մագնիսական դաշտ և մագնիսոլորտ
Գալիլեո կայանի կողմից իրականացված չափումների արդյունքում պարզվել է, որ Յուպիտերի ամենամեծ արբանյակն ունի իր բավականին ուժեղ մագնիսական դաշտը։ Նրա ինդուկցիայի արժեքը տատանվում է 720-ից մինչև 1440 նՏ (համեմատության համար նշենք, որ Երկրի համար այն 25–65 µT է, այսինքն՝ միջինը 40 անգամ ավելի): Մագնիսական դաշտի առկայությունը լուրջ փաստարկ ծառայեց հօգուտ մոդելի, ըստ որի Գանիմեդի երկաթի միջուկը, ինչպես մեր մոլորակի միջուկը, տարբերվում է ամուր կենտրոնական մասի և հալած թաղանթի::
Գանիմեդի մագնիսական դաշտը ձևավորում է մագնիտոսֆերան՝ այն տարածքը, որի ներսում լիցքավորված մասնիկների շարժումը ենթարկվում է այս դաշտին: Այս շրջանը տարածվում է 2-ից 2,5 Գանիմեդի տրամագծով: Այն բարդ կերպով փոխազդում է Յուպիտերի մագնիտոսֆերայի և նրա չափազանց ընդլայնված իոնոսֆերայի հետ։ Գանիմեդի բևեռները երբեմն ցույց են տալիս բևեռափայլեր։
Հետագա հետազոտության մասին
Գալիլեոյի ապարատից հետո Յուպիտերի արբանյակներն ուսումնասիրվել են հիմնականում աստղադիտակների միջոցով։ Որոշակի գումարՊատկերները ստացվել են նաև Cassini և New Horizons կայանների թռիչքների ժամանակ։ 21-րդ դարի սկզբին ենթադրվում էր, որ մի քանի հատուկ տիեզերական նախագծեր պետք է իրականացվեին այս երկնային մարմինների ուսումնասիրության համար, սակայն մի շարք պատճառներով դրանք փակվեցին։
Այժմ նախատեսվում են առաքելություններ, ինչպիսիք են EJSM (Եվրոպա Յուպիտերի համակարգի առաքելությունը), որը ներառում է մի քանի մեքենաների գործարկում՝ Իոն, Եվրոպան և Գանիմեդը, Europa Clipper-ը և JUICE-ը (Jupiter Icy Moons Explorer) ուսումնասիրելու համար: Վերջինիս ծրագրում հատկապես մեծ ուշադրություն է դարձվում Յուպիտերի ամենամեծ արբանյակին։.
Այս նախագծերից որն իրականություն կդառնա՝ ցույց կտա ժամանակը։ Եթե հայտարարված առաքելությունները տեղի ունենան, մենք շատ նոր և հետաքրքիր բաներ կսովորենք Յուպիտերի համակարգի հեռավոր աշխարհների մասին:
