Ganimede (astronomia): differenze tra le versioni

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Fonti storiche riportano che Ganimede sarebbe stato visto ad [[occhio nudo]] dall'[[astronomo]] [[Cina|cinese]] [[Gan De]], nel [[364 a.C.]]<ref>Xi Zezong, "The Discovery of Jupiter's Satellite Made by Gan De 2000 years Before Galileo," ''Chinese Physics'' 2 (3) (1982): 664-67.</ref> Tra i quattro satelliti medicei, Ganimede è quello con la [[magnitudine apparente]] più bassa. Essi sarebbero in teoria visibili ad occhio nudo, se non fossero nascosti dalla luminosità di Giove. Considerazioni recenti, mirate a valutare il potere risolutivo dell'[[occhio]] nudo, sembrerebbero tuttavia indicare che la combinazione della ridotta distanza angolare tra Giove ed ognuno dei suoi satelliti e della luminosità del pianeta (anche valutando le condizioni in cui questa sarebbe minima) renderebbero impossibile per un uomo riuscire ad individuare uno di essi.<ref name=Gaspani>{{cita web|url=http://www.brera.mi.astro.it/~gaspani/gande.htm |titolo=Gan De vide Ganimede? |autore=Adriano Gaspani |accesso=11-02-2009}}</ref>
Ganimede è l'unico satellite naturale visibile ad [[occhio nudo]] da [[Terra]], naturalmente ad eccezione della [[Luna]], a patto di trovarsi in condizioni osservative ideali e di godere di una vista acuta; le sue prime osservazioni potrebbero risalire all'[[astronomo]] [[cina|cinese]] [[Gan De]], nel [[364 a.C.]]<ref>Xi Zezong, "The Discovery of Jupiter's Satellite Made by Gan De 2000 years Before Galileo," ''Chinese Physics'' 2 (3) (1982): 664-67.</ref>

Basta comunque un piccolo [[cannocchiale]] o [[telescopio rifrattore]] per poter osservare con facilità Ganimede e gli altri satelliti medicei,<ref>{{cita web|lingua=en |autore=Arlot, J.-E. |coautori=Lainey, V |url=http://www.rssd.esa.int/SA/GAIA/docs/Gaia_2004_Proceedings/Gaia_2004_Proceedings_279.pdf |formato=PDF |titolo=Observations of the satellites of Jupiter and Saturn |accesso=11-02-2009}}</ref> che appaiono come quattro piccoli punti luminosi, disposti lungo il prolungamento dell'equatore del pianeta.<ref name="planetobs">{{cita web |url=http://www.planetobs.com/planete.php?page=15| titolo= Observer les planètes : Système solaire : Jupiter |accesso=4-01-2009.}}</ref> Ganimede orbita attorno a Giove piuttosto rapidamente ed è possibile seguirne la rotazione attorno al pianeta tra una notte e l'altra.

Ogni 5,93 anni la Terra si trova per alcuni mesi in prossimità del piano su cui giacciono le orbite dei satelliti medicei. In questa occasione è possibile assistere a [[Transito (astronomia)|transiti]] ed [[eclisse|ecclissi]] tra i satelliti e Giove ed anche tra i satelliti stessi.<ref name=mutual_eclipse>{{cita libro|cognome=Price |nome=Fred William |titolo=The Planet Observer's Handbook |url=http://www.cambridge.org/catalogue/catalogue.asp?isbn=0521789818 |datadiaccesso= 11-02-2009 |anno=2000 |editore=Cambridge University Press |lingua=en |id= ISBN-13: 9780521789813|doi= |pagine=429 |edizione=2a |capitolo=Jupiter |url_capitolo=http://books.google.it/books?id=GnrAVhVZ3wMC&printsec=frontcover#PPA263,M1}}</ref> Queste occultazioni mutue sono state utilizzate per confrontare i satelliti in [[albedo]].<ref name=mutual_eclipse/> Questi fenomeni non sono rari, anzi ne possono capitare anche qualche centinaio durante una fase di periodico allineamento.<ref name=mutual_eclipse/> È in generale complesso osservare l'eclissi di una luna per opera di un'altra luna, perché l'ombra del corpo anteriore non è visibile sullo sfondo dello spazio finché il corpo posteriore non l'attraversa; di più semplice osservazione è il caso in cui l'ecclissi avvenga mentre l'ombra del corpo anteriore ed il corpo celeste posteriore stiano transitando sul disco di Giove. Sebbene raro, è possibile che si verifichi l'ecclissi di un satellite per opera di un'altro, mentre le ombre di entrambi stiano transitando sul disco di Giove. Durante questo evento, avvenuto ad esempio l'[[11 giugno]] [[1991]] tra [[Io (astronomia)|Io]] e Ganimede, si osservano le due ombre raggiungersi ed unirsi, mentre il satellite più interno diventa scuro.<ref name=mutual_eclipse/> Un'altra rara possibilità è che un satellite esterno sia occultato da un satellite più interno ecclissato a sua volta da Giove.<ref name=mutual_eclipse/> Se la coppia coinvolta nel fenomeno fosse composta da Ganimede e [[Callisto (astronomia)|Callisto]], l'ecclissi di Callisto sarebbe totale.


==Composizione==
==Composizione==

Versione delle 20:53, 11 feb 2009

Ganimede
(Giove III)
File:Image:Ganymede, moon of Jupiter, NASA.jpg
Satellite diGiove
Scoperta11 gennaio 1610
ScopritoriGalileo Galilei
Simon Marius
Parametri orbitali
(all'epoca J2000)
Semiasse maggiore1 070 400 km
Perigiovio1 069 200 km
Apogiovio1 071 600 km
Circonf. orbitale6 725 500 km
Periodo orbitale7,15455296 giorni
(0,019588 anni)
Velocità orbitale10 868 m/s (min)
10 880 m/s (media)
10 892 m/s (max)
Inclinazione orbitale2,21°
Inclinazione rispetto
all'equat. di Giove		0,20°
Eccentricità0,0011
Dati fisici
Diametro medio5262,4 km
Superficie8,7 × 1013 km²
Volume7,6 × 1019 m³
Massa
1,4819 × 1023 kg
Densità media1,942 × 103 kg/m³
Acceleraz. di gravità in superficie1,43 m/s²
Velocità di fuga2 700 m/s
Periodo di rotazioneRotazione sincrona
Inclinazione assiale0°
Temperatura
superficiale		109 K (media)
Pressione atm.tracce
Albedo0,43
Dati osservativi
Magnitudine app.4,6 (media)
Magnitudine app.4,61
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Ganimede è il principale satellite naturale del pianeta Giove, e il più grande dell'intero sistema solare; supera per dimensioni (ma non per massa) lo stesso Mercurio. Scoperto da Galileo Galilei nel 1610, deve il suo nome al personaggio di Ganimede, coppiere degli dei della mitologia greca, amato da Zeus (l'equivalente greco di Giove).

In gran parte della prima letteratura astronomica ci si riferiva a Ganimede servendosi della designazione numerica romana come Giove III o come "terzo satellite di Giove".

Cenni storici

La scoperta di Ganimede è attribuita a Galileo Galilei, che ne documentò per primo l'esistenza nel 1610;[1] il suo nome fu suggerito da Simon Marius, anche se cadde per un lungo tempo in disuso. Fino alla metà del XX secolo, nella letteratura astronomica ci si riferiva a Ganimede servendosi della designazione numerica romana (introdotta da Galileo) come Giove III o come "terzo satellite di Giove". In seguito alla scoperta dei satelliti di Saturno fu adottata la nomenclatura attuale. Si tratta dell'unico satellite mediceo ad essere intitolato ad una figura mitologica di sesso maschile.

Osservazione da Terra

Lo stesso argomento in dettaglio: Osservazione di Giove.

Fonti storiche riportano che Ganimede sarebbe stato visto ad occhio nudo dall'astronomo cinese Gan De, nel 364 a.C.[2] Tra i quattro satelliti medicei, Ganimede è quello con la magnitudine apparente più bassa. Essi sarebbero in teoria visibili ad occhio nudo, se non fossero nascosti dalla luminosità di Giove. Considerazioni recenti, mirate a valutare il potere risolutivo dell'occhio nudo, sembrerebbero tuttavia indicare che la combinazione della ridotta distanza angolare tra Giove ed ognuno dei suoi satelliti e della luminosità del pianeta (anche valutando le condizioni in cui questa sarebbe minima) renderebbero impossibile per un uomo riuscire ad individuare uno di essi.[3]

Basta comunque un piccolo cannocchiale o telescopio rifrattore per poter osservare con facilità Ganimede e gli altri satelliti medicei,[4] che appaiono come quattro piccoli punti luminosi, disposti lungo il prolungamento dell'equatore del pianeta.[5] Ganimede orbita attorno a Giove piuttosto rapidamente ed è possibile seguirne la rotazione attorno al pianeta tra una notte e l'altra.

Ogni 5,93 anni la Terra si trova per alcuni mesi in prossimità del piano su cui giacciono le orbite dei satelliti medicei. In questa occasione è possibile assistere a transiti ed ecclissi tra i satelliti e Giove ed anche tra i satelliti stessi.[6] Queste occultazioni mutue sono state utilizzate per confrontare i satelliti in albedo.[6] Questi fenomeni non sono rari, anzi ne possono capitare anche qualche centinaio durante una fase di periodico allineamento.[6] È in generale complesso osservare l'eclissi di una luna per opera di un'altra luna, perché l'ombra del corpo anteriore non è visibile sullo sfondo dello spazio finché il corpo posteriore non l'attraversa; di più semplice osservazione è il caso in cui l'ecclissi avvenga mentre l'ombra del corpo anteriore ed il corpo celeste posteriore stiano transitando sul disco di Giove. Sebbene raro, è possibile che si verifichi l'ecclissi di un satellite per opera di un'altro, mentre le ombre di entrambi stiano transitando sul disco di Giove. Durante questo evento, avvenuto ad esempio l'11 giugno 1991 tra Io e Ganimede, si osservano le due ombre raggiungersi ed unirsi, mentre il satellite più interno diventa scuro.[6] Un'altra rara possibilità è che un satellite esterno sia occultato da un satellite più interno ecclissato a sua volta da Giove.[6] Se la coppia coinvolta nel fenomeno fosse composta da Ganimede e Callisto, l'ecclissi di Callisto sarebbe totale.

Composizione

La densità media di Ganimede, 1,936 g/cm3, suggerisce che acqua, prevalentemente in forma ghiacciata, e materiali rocciosi compongano la luna in ugual misura.[7] Il valore del rapporto tra la massa dei ghiacci e la massa totale di Ganimede (frazione di massa) è compreso tra 46-50%, leggermente inferiore a quello stimato per Callisto.[8] Potrebbero essere presenti altri ghiacci di sostanze volatili, come l'ammoniaca.[8][9] La composizione esatta delle rocce di Ganimede non è nota, ma è probabilmente simile alla composizione della condriti ordinarie di tipo L o LL, caratterizzate da un quantitativo complessivo di ferro inferiore rispetto alle condriti H (tra l'altro con meno ferro metallico e più ossido di ferro). Il rapporto di peso tra ferro e silicio è di 1,05:1,27 per Ganimede, mentre è di 1,8 per il Sole.[8]

La superficie di Ganimede ha un albedo del 43%.[10] Il ghiaccio d'acqua sembra essere onnipresente sulla superficie, con una frazione di massa del 50-90%,[7] significativamente superiore che in Ganimede come un intero. Analisi spettroscopiche nel vicino infrarosso hanno rivelato la presenza di forti bande di assorbimento del ggiaccio d'acqua, a lunghezze d'onda di 1,04, 1,25, 1,5, 2,0 e 3,0 μm.[10] Il terreno scanalato è più luminoso e si compone di un quantitativo di ghiaccio superiore rispetto ai terreni più scuri.[11] L'analisi di spettri ad alta risoluzione nel vicino infrarosso e nell'ultravioletto ottenuti dalla sonda Galileo e da terra, hanno rivelato anche altri materiali: anidride carbonica (CO2), anidride solforosa (SO2) e probabilmente il cianogeno ((CN)2), l'idrogeno solfato (HSO4-) e vari composti organici.[7][12] I dati raccolti dalla Galileo hanno rivelato inoltre la presenza di solfato di magnesio (MgSO4) e, probabilmente, solfato di sodio (Na2SO4) sulla superficie di Ganimede.[13] Questi sali potrebbero essersi originati nell'oceano al di sotto della superficie.[13]

La superficie di Ganimede è asimmetrica; l'emisfero "anteriore",[14] che guarda verso la direzione di avanzamento della luna sulla sua orbita, è più luminoso rispetto a quello posteriore.[10] Lo stesso accade su Europa, me su Callisto accade la situazione opposta.[10] L'emisfero anteriore di Ganimede sembra essere il più ricco di diossido di zolfo,[15][16] mentre la distribuzione dell'anidride carbonica non sembra rivelare alcuna asimmetria tra gli emisferi (sebbene non siano state osservate le regioni in prossimità dei poli).[12][17] I crateri da impatto su Ganimede (eccetto uno) non presentano arricchimento di anidride carbonica, cose che nuovamente distingue Ganimede da Callisto. I livelli di anidride carbonica di Ganimede furono probabilmente esauriti nel passato.[17]

Struttura interna

Lo stesso argomento in dettaglio: Struttura interna di Ganimede.
Modello della struttura interna di Ganimede.

Ganimede si compone principalmente di silicati e ghiaccio d'acqua; presenta una crosta ghiacciata che scivola su di un mantello di ghiaccio più tiepido, e che potrebbe anche ospitare uno strato di acqua liquida.

Le indicazioni provenienti dalla sonda Galileo sembrano suffragare una differenziazione di Ganimede in tre strati concentrici: un piccolo nucleo di ferro-solfuro di ferro, un mantello roccioso ricco di silicati ed una crosta ghiacciata.[18][7] Il modello è supportato da un basso valore del momento di inerzia adimensionale,[19] pari a 0,3105 ± 0,0028, misurata durante i fly-by della sonda Galileo.[18][7] Ganimede ha il momento d'inerzia adimensionale più basso tra i corpi solidi del Sistema solare. L'esistenza di un nucleo liquido e ricco in ferro fornirebbe inoltre una spiegazione piuttosto semplice dell'esistenza dell campo magnetico proprio della luna, misurato dalla sonda Galileo.[20] I moti convettivi nel ferro liquido, che presenta una conduttività elettrica elevata, è il modello più ragionevole per la generazione di un campo magnetico planetario.[21] La presenza di un nucleo metallico suggerisce inoltre che in passato Ganimede possa essere stato esposto a temperature più elevate delle attuali.

Gli spessore indicati degli strati all'interno di Ganimede dipendono dalla presunta composizione dei silicati (oilivine e pirosseni) nel mantello e dei solfuri nel nucleo.[8][18] I valori più probabili sono di 700–900 km per il raggio del nucleo e 800–1000 km per lo spessore del mantello ghiacciato esterno, con la parte rimanente occupata dal mantello di silicati.[20][18][22][23]

La densità del nucleo è di 5,5–6 g/cm3 e quella del mantello di silicati è di 3,4–3,6 g/cm3.[20][18][22][8] Alcuni modelli per la generazione di un campo magnetico planetario richiedono l'esistenza di un nucleo solido di ferro puro all'interno del nucleo liquido di Fe-FeS - similmente alla struttura del nucleo terrestre. Il raggio di tale nucleo solido potrebbe raggiungere un valore massimo di 500 km.[20] Il nucleo di Ganimede è caratterizzato da una temperatura di circa 1500–1700 K e da una pressione di 100 kBar (equivalente a GPa).[18][20]

Atmosfera

Lo stesso argomento in dettaglio: Atmosfera di Ganimede.

Verso la metà degli anni ottanta del XX secolo un gruppo di astronomi indiani e statunitensi dell'Osservatorio Lembang, in Indonesia, hanno individuato una tenue atmosfera che circonda il satellite, nel corso di un'occultazione stellare da parte di Giove. L'atmosfera, come rivelato dalle osservazioni condotte mediante il telescopio spaziale Hubble, sarebbe composta in massima parte da ossigeno, similmente a quanto accade su Europa. Probabilmente l'ossigeno deriva dalla scomposizione del ghiaccio d'acqua superficiale di Ganimede per effetto della radiazione solare incidente; l'idrogeno prodotto nella reazione è troppo leggero per essere trattenuto dal satellite e si disperde nello spazio.

Superficie

Lo stesso argomento in dettaglio: Superficie di Ganimede.

La superficie di Ganimede presenta due tipologie di terreno assai differenti; regioni scure, antiche e fortemente craterizzate si contrappongono a zone più chiare, di formazione più recente, ricche di scoscendimenti e scarpate. La loro origine è chiaramente di natura tettonica, ed è probabilmente da attribuirsi ai movimenti di rilassamento e di riposizionamento della crosta ghiacciata del satellite. Sono visibili anche formazioni geologiche che testimoniano la presenza di flussi lavici in passato. Queste caratteristiche rendono le regioni più giovani della superficie ganimediana relativamente simili a quelle di Encelado, Ariel e Miranda; le regioni più antiche ricordano la superficie di Callisto.

Entrambi i tipi di terreno sono fortemente craterizzati, e risalgono probabilmente a 3,5-4 miliardi di anni fa, un'età simile a quella degli altipiani lunari. Alcuni crateri si sovrappongono alle fenditure nel terreno, mentre altri ne sono divisi; questo indica un'origine simultanea dei diversi tipi di formazione geologica. I crateri più recenti presentano anche le caratteristiche strutture a raggiera; a differenza dei crateri lunari, tuttavia, essi sono relativamente più piatti e meno pronunciati, e sono privi dei rilievi circostanti e della depressione centrale, probabilmente per via dell'assenza di roccia dalla superficie del satellite. La superficie ganimediana è inoltre ricca di palinsesti.

La formazione principale della superficie di Ganimede è una pianura scura nota come Galileo Regio.

Campo magnetico

Immagine di Ganimede ripresa dalla sonda Galileo. I colori sono stati esaltati.[24]

La sonda Galileo ha eseguito sei sorvoli ravvicinati di Ganimede tra il 1995 ed il 2000 (indicati come G1, G2, G7, G8, G28 e G29)[21] ed ha scoperto che la luna ha un campo magnetico proprio all'interno della, ma indipendente dalla, ben più vasta magnetosfera di Giove.[25] Il valore del momento magnetico è di circa 1,3×1013 T·m3,[21] un valore tre volte superiore a quello del pianeta Mercurio. L'asse del dipolo magnetico è inclinato rispetto all'asse di rotazione di Ganimede di 176°, al che si oppone quindi al campo magnetico di Giove;[21] è quindi possibile che si verifichino episodi di riconnessione magnetica. Il polo nord magnetico si trova al di sotto del piano orbitale. Il campo magnetico di Ganimede raggiunge un'intensità di 719 ± 2 nT all'equatore della luna,[21] mentre il campo magnetico di Giove ha un'intensità di circa 120 nT in corrispondenza dell'orbita di Ganimede.[25] In corripondenza dei poli, il campo magnetico di Ganimede raggiunge un'intensità doppia di quella misurata all'equatore - 1440 nT.[21]

Il campo magnetico permanente scava una nicchia attorno a Ganimede, creando una piccola magnetosfera inclusa in quella di Giove. Nel Sistema solare, questa caratteristica non si ripete per alcun'altra luna.[25] Il diametro della magnetosfera di Ganimede è pari a 4–5 RG (RG = 2.631,2 km).[26] La magnetosfera presenta una regione di linee di campo chiuse compresa entro i 30° di latitudine, dove sono intrappolate particelle cariche (elettroni e ioni), creando una sorta di fasce di van Allen.[26] La specie chimica più presente nella magnetosfera è ossigeno atomico ionizzato (O+)[27] che si adatta bene alla tenue atmosfera di ossigeno della luna. Nelle regioni polari, per latitudini superiori a 30°, le linee del campo magnetico sono aperte e connettono Ganimede con la ionosfera di Giove.[26] In queste regioni, sono stati rilevate particelle cariche altamente energetiche (decine e centinaia di keV),[28] che potrebbero essere le responsabili delle aurore osservate attorno ai poli di Ganimede.[29] Inoltre, ioni pesanti precipitano continuamente sulle superfici polari della luna, determinando lo sputtering e lo scurimento del ghiaccio.[28]

Il campo magnetico di Ganimede all'interno della magnetosfera gioviana. La linee di campo chiuse sono indicate in verde.

L'interazione tra la magnetosfera di Ganimede ed il plasma appartenente a quella gioviana è per molti aspetti simile all'interazione tra la magnetosfera terrestre ed il vento solare.[26][30] Il plasma co-rotante con Giove impatta sulla parte della magnetosfera di Ganimede opposta rispetto alla direzione di avanzamento della luna sulla sua orbita, così come il vento solare impatta sulla magnetosfera terrestre. La principale differenza è nella velocità del flusso di plasma - supersonico nel caso della Terra e subsonico nel caso di Ganimede. A causa di ciò, non si forma alcuna onda d'urto davanti all'emisfero "posteriore" di Ganimede.[30]

In aggiunta al campo magnetico proprio, Ganimede presenta un campo magnetico indotto.[21] La sua esistenza è connessa con la variazione del campo magnetico gioviano in prossimità della luna. Il momento indotto è diretto radialmente da o verso Giove e segue la direzione della variazione nel campo magnetico planetario. Il campo magnetico indotto ha un'intensità di un'ordine di grandezza inferiore rispetto a quello proprio; all'equatore l'intensità del campo è di circa 60 nT, circa la metà dell'intensità assunta dal campo magnetico di Giove nella stessa zona.[21] Il fatto che il campo magnetico indotto di Ganimede sia confrontabile con quelli di Callisto ed Europa indica che anche questa luna ha un oceano al di sotto della superficie con elevata conduttività elettrica.[21]

Poiché Ganimede è totalmente differenziato ed ha un nucleo metallico,[7][20] alcune teorie prevedono che il campo magnetico intrinseco sia generato in modo simile a quanto accade sulla Terra: dalla rotazione di materiale conduttore presente nel suo interno, nel quale si siano instaurati flussi di corrente elettrica.[21][20] A dispetto della presenza del nucleo ferroso però, il campo magnetico di Ganimede rimane enigmatico, particolarmente perché altri corpi simili a Ganimede ne sono sprovvisti.[7] Altre ricerche suggeriscono che il nucleo, relativamente piccolo nelle dimensioni, possa ormai essersi raffreddato al punto da non essere più in grado di sostenere il campo magnetico. In alternativa allora questo potrebbe derivare da uno strato di acqua liquida ricca di sale situato ad una profondità di circa 150 km. Altri studiosi invece ritengono che il nucleo possa essere ancora caldo, avendo ricevuto energia da episodi di risonanza orbitale e grazie ad un mantello composto da materiale particolarmente isolante.[31] Infine, un'ultima alternativa è che il campo sia generato da silicati magnetizzati presenti nel mantello, rimanenze di un passato in cui Ganimede possedeva un campo magnetico molto più potente generato dal nucleo ancora fluido.[7]

Origine ed evoluzione

La migliore immagine di Ganimede catturata dalle sonde Voyager.

Ganimede si è formato probabilmente per accrezione nella sub-nebulosa di Giove, un disco di gas e polveri che circondava il pianeta dopo la sua formazione.[32] Il processo ha richiesto circa 10 000 anni,[33] un lasso di tempo molto inferiore dei 100 000 anni stimati per l'accrezione di Callisto (causato probabilmente da un relatiavimante ridotto quantitativo di gas nella sub-nebulosa di Giove al momento della formazione dei satelliti galileiani).[32] Essendo Ganimede più interno di Callisto, la sua formazione ha richiesto comunque tempi inferiori perché avvenuta in una regione della nube più vicina a Giove e quindi più densa.[33] Un processo di formazione relativamente veloce ha impedito che il calore di accrezione fosse disperso nello spazio, favorendo il processo di differenziazione, che ha condotto alla separazione del ghiaccio dalle rocce e ad un organizzazione interna secondo strati sovrapposti di composizione chimica differente. In ciò, Ganimede è molto differenta da Callisto, che ha perso molto calore durante la lenta fase di accrezione ed oggi appare congelato in una forma precoce di differenziazione, con il processo completato solo parzialmente.[34] Questa ipotesi spiega il perché le due lune appaiano così differenti a dispetto di masse e composizioni assai simili.[23][34]

Subito dopo la formazione di Ganimede, il nucleo roccioso, che durante l'accrezione e la differenziazione aveva accumulato una grande quantità di calore, iniziò lentamente a tramsetterlo al mantello ghiacciato.[34] Quest'ultimo, a sua volte, lo trasferiva alla superficie per convezione.[23] Inoltre, il decadimento degli elementi radioattivi nelle rocce riscaldò ulteriormente il nucleo roccioso, determinandone un'ulteriore differenziazione in un nucleo di ferro-sulfuro di ferro ed un mantello di silicati.[20][34] A questo punto, Ganimede aveva terminato il processo di diffrenziazione. Per paragone, si ritiene che il calore proveniente dal decadimenti radioattivo in Callisto instaurò moti convettivi nell'interno ghiacciato della luna, che in definitiva la raffreddarono ed impedirono la fusione a grande scala del ghiaccio ed una rapida differenziazione.[35] I moti convettivi su Callisto hanno condotto solo ad una parziale separazione delle rocce dal ghiaccio.[35]

Ganimede oggi continua a raffreddarsi lentamente,[20] con il calore rilasciato dal nucleo e dal mantello di silicati che permette la sussistenza dell'oceano al di sotto della superficie,[9] mentre il lento raffreddamento del nucleo liquido di Fe - FeS determina i moti convettivi che supportano il campo magnetico.[20] Il flusso di calore attualmente proveniente da Ganimede è probabilmente maggiore rispetto a quello di Callisto.[34]

Esplorazione

Immagine di Ganimede in veri colori ripresa dalla sonda Galileo.

Diverse sonde lanciate per l'esplorazione di Giove hanno esplorato Ganimede in dettaglio. Le prime furono le Pioneer 10 e 11,[36] nessuna delle quali però fornì molte informazioni sul satellite.[37] Le sonde successive furono le Voyager 1 e 2 nel 1979. Esse ne rivelarono le dimensioni, dimostrando che Ganimede è più grandi di Titano, fino ad allora ritenuto il più grande satellite naturale del Sistema solare.[38] Furono allora osservate anche le regioni di terreno con scarpate.[38]

Nel 1995 la sonda Galileo entrò in orbita attorno a Giove ed eseguì sei sorvoli ravvicinati di Ganimede tra il 1996 ed il 2000. Tali fly-by furono indicati come G1, G2, G7, G8, G28 and G29.[21] Durante il sorvolo più ravvicinato, la Galileo passò a soli 264 km dalla superficie della luna.[21] Durante il primo sorvolo nel 1996, il G1, fu scoperta l'esistenza del campo magnetico di Ganimede,[39] mentre l'annuncio della scoperta dell'oceano avvenne nel 2001.[21] La Galileo trasmise a Terra un gran numero di immagini spettrali che permisero la scoperta di componenti non ghiacciati della superficie di Ganimede. La sonda che ha attraversato il sistema di Giove più recentemente è stata la New Horizons nel 2007, diretta verso Plutone. La New Horizons ha raccolto mappe topografiche e della composizione della luna.[40][41]

Proposta per il lancio nel 2020, la Europa Jupiter System Mission (EJSM) è una missione congiunta NASA/ESA per l'esplorazione delle lune di Giove. L'approvazione della missione è subordinata alla vittoria della gara di interesse con la Titan Saturn System Mission, diretta verso Titano ed Encelado. La scelta dovrebbe avvenire nel febbraio del 2009.[42] L'EJSM consiste del Jupiter Europa Orbiter, di costruzione NASA, del Jupiter Ganymede Orbiter, di costruzione ESA ed eventualmente del Jupiter Magnetospheric Orbiter, di costruzione JAXA.

Una precedente proposta di porre un orbiter attorno a Ganimede (che avrebbe permesso uno studio dettagliato della luna) era inclusa nella missione Jupiter Icy Moons Orbiter della NASA, successivamente cancellata. La propulsione per la navicella sarebbe dovuta esser fornita per mezzo della fissione nucleare.[43] Tuttavia, la missione fu appunto cancellata nel 2005 a causa di tagli nel budget della NASA.[44] Un'altra vecchia proposta era stata chiamata The Grandeur of Ganymede.[45]

  • Un cratere d'impatto nell'emisfero meridionale del satellite.
    Un cratere d'impatto nell'emisfero meridionale del satellite.
  • Una catena di crateri presenti sulla superficie di Ganimede.
    Una catena di crateri presenti sulla superficie di Ganimede.

Note

  1. ^ (EN) The Discovery of the Galilean Satellites, in Views of the Solar System, Space Research Institute, Russian Academy of Sciences. URL consultato il 24-11-2007.
  2. ^ Xi Zezong, "The Discovery of Jupiter's Satellite Made by Gan De 2000 years Before Galileo," Chinese Physics 2 (3) (1982): 664-67.
  3. ^ Adriano Gaspani, Gan De vide Ganimede?, su brera.mi.astro.it. URL consultato l'11-02-2009.
  4. ^ (EN) Arlot, J.-E., Lainey, V, Observations of the satellites of Jupiter and Saturn (PDF), su rssd.esa.int. URL consultato l'11-02-2009.
  5. ^ Observer les planètes : Système solaire : Jupiter, su planetobs.com. URL consultato il 4-01-2009..
  6. ^ a b c d e (EN) Fred William Price, Jupiter, in The Planet Observer's Handbook, 2a, Cambridge University Press, 2000, p. 429, ISBN-13: 9780521789813. URL consultato l'11-02-2009.
  7. ^ a b c d e f g h Adam P. Showman, Malhotra, Renu, The Galilean Satellites (PDF), in Science, vol. 286, 1999, pp. 77–84, DOI:10.1126/science.286.5437.77.
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  9. ^ a b T. Spohn, Schubert, G., Oceans in the icy Galilean satellites of Jupiter? (PDF), in Icarus, vol. 161, 2003, pp. 456–467, DOI:10.1016/S0019-1035(02)00048-9.
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