Ganymed (Mound)

Vu Wikipedia
Wiesselen op: Navigatioun, sichen
Jupitermound Ganymed
Jupitermound Ganymed, fotograféiert vun der Raumsond Galileo den 26. Juni 1996.
Entdeckung
Entdecker Galileo Galilei
Datum vun der Entdeckung 7. Januar 1610
Date vum Orbit
Periapsis 1.069.000
Apoapsis 1.072.200
Hallefachs 1.070.400
Exzentrizitéit 0,0015
Ëmlafzäit 7,155 Deeg
Ëmlafvitese 10,88
Inklinatioun 0,21°
Physikalesch Daten
Duerchmiesser 5262,4 km
Uewerfläch 800.000 km2
Mass 1,482 • 1023 kg
Dicht 1,940 g/cm3
Rotatiounsdauer (a sidereschen Deeg) 7,155 Deeg
Fluchtvitesse 2700 km/s
Albedo 0,44
Visuell Magnitude 4,6
Gréissten am Verglach tëscht Ganymed (ënne lénks), Äerdmound (uewe lénks) an Äerd (moosstafsgerecht Fotomontage).

De Ganymed ass den drëtten a mat engem Duerchmiesser vu 5262 km de gréisste vun de véier grousse Mounde vum Planéit Jupiter. Hien ass nach virum Titan de gréisste Mound aus dem Sonnesystem a méi grouss wéi de Planéit Merkur.

Entdeckung[änneren | Quelltext änneren]

D'Entdeckung vum Ganymed gëtt dem italienesche Geléierte Galileo Galilei zougeschriwwen, deen am Joer 1610 säin einfacht Teleskop op de Jupiter geriicht hat an dobäi deem seng véier grouss Mounde gesinn hat. D'Mounde Io, Europa, Ganymed a Kallisto ginn dofir och als d'Galiléiesch Mounde bezeechent.

Genannt gouf de Mound Ganymed nom Ganymed, engem Mondschenk vun de Gëtter a Frëndinne vum Zeus aus der griichescher Mythologie. Hien ass den eenzege Jupitermound, deen no enger männlecher Figur genannt ass. Obschonn den Numm Ganymed scho kuerz no senger Entdeckung vum Simon Marius virgeschloe gouf, konnt hie sech laang Zäit net duerchsetzen. Eréischt an der Mëtt vum 20. Joerhonnert koum hien nees an de Gebrauch. Virdru goufen déi Galiléiesch Mounden normal mat réimeschen Ziffere bezeechent an de Ganymed war de Jupitermound III.

D'Galiléiesch Mounde si sou hell, datt ee se scho mat enger Spektiv gesi kann. De Ganymed huet zu Oppositiounszäiten eng Hellegkeet vu bis zu 4,6 mag.

Ëmlafbunn a Rotatioun[änneren | Quelltext änneren]

Resonanze vun den Ëmlaffrequenze vun den dräi bannenzege Galiléiesche Mounden

De Ganymed kreest ëm de Jupiter an engem mëttleren Ofstand vun 1.070.400 km a 7 Deeg 3 Stonnen an 42,6 Minutten. Hien ass domat a Resonanz mat senge béide bannenzegen Noperen Europa (1:2) a Io (1:4), en Effet, deen zu verhältnesméisseg groussen Exzentrizitéiten vun dëse Moundbunne bäidréit. Déi Tatsach huet besonnesch grouss Bedeitung fir d'Gezäitereiwung am Kär vun dëse Mounde an ass domat eng Erkläerung fir de Vulkanismus um Io. D'Bunn huet eng Exzentrizitéit vun 0,0015 an ass 0,21° géint den Equatorplang vum Jupiter gebéit.

De Ganymed rotéiert a 7 Deeg, 3 Stonnen an 42,6 Minutten ëm déi eegen Achs an huet domat, wéi den Äerdmound an déi iwwreg bannenzeg Jupitermounden, eng gebonne Rotatioun. Wéinst där am Verglach zum Äerdmound klenger Exzentrizitéit vun der Bunn an der klenger Achseschréiegt vum Ganymed sinn d'Libratiounseffete ganz knapps. Déi maximal Libratioun vun der Längt, déi proportional zu der Exzentrizitéit vun der Bunn ass, huet nëmmen 10' (beim Äerdmound ass déi maximal ongeféier 7°). Déi duerch déi Wackelbewegung entstane Gezäiteneffeten, déi beim Jupitermound Io als Haaptursaach fir de staarke Vulkanismus gëllen, sinn dofir beim Ganymed net sou grouss.

Physikalesch Eegeschaften[änneren | Quelltext änneren]

De Ganymed huet e mëttleren Duerchmiesser vun 5262 km an ass domat de gréisste Mound am Sonnesystem. Hien ass domat eppes méi grousswéi de Saturnmound Titan (5150 km) an däitlech méi grouss wéi de Planéit Merkur (4878 km), woubäi hien allerdéngs mat senger klenger Dicht vun 1,936 g/cm3 nëmmen d'Hallschent vun der Merkurmass opweist.

Uewerfläch[änneren | Quelltext änneren]

Hell an donkel Regiounen op der Uewerfläch vum Ganymed. Um ënneschte Bildrand ass e relativ frëschen Impaktkrater ze gesinn, bei deem hellt Material aus dem Ënnergrond stralefërmeg erausgeschleidert gouf.

D'Uewerfläch vum Ganymed kann an zwou ënnerschiddlech Regiounen ënnerdeelt ginn: Eng geologesch al, donkel Regioun mat vill Impaktkrateren an eng eppes méi jonk an hell Regioun mat ausgepräegte Grief a Verwerfungen. Déi béid Regioune sinn op tektonesch Aktivitéiten zréckzeféieren. D'Uewerfläch vum Ganymed besteet aus zwou kontinentale Placken, déi sech onofhängeg vunenee bewegen, woubäi op hire Randzone Biergketten opgeworf kënne ginn. Doriwwer eraus si Gebidder siichtbar, duerch déi sougenannt wässreg Lava gefloss kéint sinn, där hiren Urspronk op vergaangene Kryovulkanismus zréckzeféieren ass.

An der Tektonik gläicht de Ganymed eiser Äerd, obschonn d'Aktivitéiten um Ganymed entschlof sinn. Déi donkel Regioune gläichen der Uewerfläch vum Kallisto, en ähnlecht System vu Grief a Verwerfungen existéiert um Saturnmond Enceladus an op den Uranusmounde Miranda an Ariel.

Béid Regiounen hu vill Impaktkrateren. Hir Zuel a Verdeelung ergi fir d'Uewerfläch vum Ganymed en Alter vun 3 bis 3,5 Milliarde Joer, vergläichbar mam Äerdmound. Dobäi iwwerlageren d'Krateren d'Grief oder ginn dovun duerchbrach, wat drop schléisse léisst, datt d'Grief och geologesch al sinn. Donieft gëtt et och jonk Aschléi, bei deenen d'Material aus dem Ënnergrond a Form vu Stralesystemer ausgeworf gouf. Anescht wéi um Äerdmound oder um Merkur sinn déi meescht Kratere relativ flaach an hu keng Rankwäll oder Zentralbierger. Méiglecherweis huet d'Äiskuuscht iwwer geologesch Zäiträim noginn an déi Strukturen ofgeplatt. Ganz al Kratere sinn nëmmen nach als donkel Relieffer z'erkennen.

Déi gréisst zesummenhängend Struktur um Ganymed ass eng donkel Fläch, déi Galileo Regio genannt gëtt. Weiderhi si grouss konzentresch Bierger z'erkennen, déi d'Reschter vun engem gewaltegen Impaktevenement sinn, dat viru laanger Zäit geschitt war.

D'Albedo vum Ganymed ass 0,43, dat heescht 43 % vum afalende Sonneliicht gi vun der Uewerfläch reflektéiert. Am Verglach zu de Mounde Io an Europa ass seng Uewerfläch relativ donkel. D'Uewerflächentemperatur ass am Duerchschnëtt −160 °C.

Opbau vum Kär[änneren | Quelltext änneren]

Modell vum bannenzegen Opbau vum Ganymed: De Kär besteet aus Gestengs mat engem héijen Eisendeel am Zentrum, doriwwer läit entweder eng Schicht aus Gestengs an Äis oder eng Schicht aus Gestengs an Eisen mat enger driwwer leiender Waasserschicht. D'Uewerfläch besteet aus Waasseräis.

D'Donnéeë vun der Raumsond Galileo weisen drop hin, datt et sech beim Ganymed ëm en differenzéierte Kierper handelt, deem säi Schuelenopbau aus véier Schichte besteet: E relativ klenge Kär aus Eisen oder Eisesulfid ass vun engem Mantel aus silikateschem Gestengs ëmginn. Doriwwer leien eng ronn 800 km déck Schicht aus mëllem Waasseräis an eng haart Äiskuuscht.

De metallesche Kär ass en Zeechen dofir, datt de Ganymed an der Fréizäit vu senger Genesis am Kär héich Temperaturen hat. Tatsächlech schéngt de Ganymed bal d'selwecht opgebaut ze si wéi de Io, nëmmen datt hien zousätzlech vun engem baussenzegen Äismantel an enger Äiskuuscht ëmginn ass.

Atmosphär[änneren | Quelltext änneren]

Éischt Unzeeche vun enger Atmosphär ëm de Jupitermound goufe schonn am Joer 1972 bei der Stärebedeckung SAO 186800 vum Ganymed fonnt. Den Drock an der extrem dënner Atmosphär gouf deemools mat méi grouss wéi 10−6 bar uginn.[1] Observatioune mam Hubble-Weltraumteleskop hunn 1997 Hiweiser op eng extrem dënn Atmosphär aus Sauerstoff erginn. Et gëtt ugeholl, datt de Sauerstoff duerch d'Awierke vun der Sonnestralung op d'Äiskuuscht entstoung, woubäi d'Waasseräis a Sauerstoff a Waasserstoff gespléckt gëtt. De flüchtege Waasserstoff entwäicht an de Weltraum, de masseräiche Sauerstoff gëtt vum Ganymed senger Gravitatioun festgehalen.

Magnéitfeld[änneren | Quelltext änneren]

Modell vun Ganymed-Magnéitfeld als Iwwerlagerung vum Jupiterfeld an dem eegene Dipolfeld während dem Laanschtfluch G1 vun der Raumsond Galileo

Am Kader vun de béiden éischte Laanschtflich vun der Raumsond Galileo beim Mound Ganymed am Juni 1996 (G1) op enger Héicht vun 838 km an am September 1996 (G2) op enger Héicht vu nëmmen 264 km konnt nogewise ginn, datt Ganymed en eegent magnetescht Dipolfeld huet.[2] Nieft der Äerd an dem Merkur ass de Ganymed domat den eenzege feste planetare Kierper am Sonnesystem mat nennenswärtem eegenem Dipolfeld, a besonnesch, den eenzege Mound. Spekulatiounen iwwer e Magnéitfeld beim Jupitermound Io hu sech net bestätegt.[3]

D'Magnéitfeld konnt bei engem éischte Rendez-vous als einfach Iwwerlagerung vun engem Dipolfeld mat dem Feld vum Jupiter am Vakuum ugeholl ginn. D'Jupiterfeld kann dobäi an enger Ëmgéigend vum Mound vun ongeféier 10 Ganymedradien als konstant ugesi ginn, woubäi d'Stäerkt vun dësem homogene Feld ronn 120 nT ass. D'Ausriichtung vum Magnéitfeld kann allerdéngs während dem Ëmlaf ëm de Jupiter variéieren. De Modell passt zu den Donnéeë vum Laanschtfluch G1, wann eng equatorial Feldstäerkt vum Dipolfeld vu 750 nT ugeholl gëtt (duergestellt am Bild niewendrun). D'Feldstäerkt ass zwar vill méi kleng wéi déi vum Äerdmagnéitfeld (equatorial 30.000 nT), awer méi grouss ass, wéi déi vum Planéit Merkur (equatorial 450 nT). D'Richtung vum magnéiteschen Dipol weecht ongeféier 10° vun der Rotatiounsachs of a weist am Ganymed-zentréierte Koordinatesystem an d'Richtung vum 220. Längegrad (den Nullmeridian weist dobäi wéinst der gebonnener Rotatioun ëmmer zum Jupiter).

D'Struktur vum Magnéitfeld ass verschidden zu de planetare Magnéitfelder vun der Äerd oder de Gasplanéite. D'Magnéitfeld ronderëm de Jupiter ass sou staark, datt et op der Uewerfläch vum Ganymed nëmmen eng relativ kleng Zon um Equator gëtt, wou d'Magnéitfeldlinne vum Mound nees op de Mound zrécklafen. An de relativ grousse polare Regioune verlafen d'Feldlinne dogéint zum Jupiter oder komme vun do. Déi gréng Linn um Bild niewendrun – die „Separatrix“ – trennt Gebidder an deenen d'Feldlinne vu Ganymed zu Ganymed, Ganymed zu Jupiter a vu Jupiter zu Jupiter lafen.

Besser Modeller vum Magnéitfeld zéien d'Tatsach a Betruecht, datt sech Ganymed net am Vakuum duerch d'Magnéitfeld vum Jupiter beweegt, mä datt et ee mat Jupiter korotéierendent (béidsäiteg Rotatiounsbannung) Plasma gëtt, an deem de Mound sech bewegt. D'Abezéie vum Plasma an de Modell geschitt am Kader vun der Magnéitohydrodynamik an erkläert d'Bildung vun enger Magnéitosphär. D'Existenz vun enger Magnéitopaus gouf vun der Sond Galileo konfirméiert[2], allerdéngs gëtt et am Géigesaz zu der Äerdmagnéitosphär keng Bugstousswell. Zu der Bildung vu sou enger Stousswell misst dat astréimend Plasma eng Vitesse relativ zum Ganymed hunn, déi méi grouss wéi d'Alfvén-Vitesse ass. Anescht wéi bei der Äerd, bei där de Sonnewand mat ongeféier aachtfacher Alfvén-Vitesse (an zéngfacher Schallvitesse) op d'Magnéitopaus trëfft, huet dat korotéierend Plasma vum Jupiter zwar 2,4-fach Schallvitesse, awer nëmme ronn hallef Alfvén-Vitesse.

An de polare Regioune vum Ganymed, an deene Feldlinne vum Jupiter zum Ganymed lafen, ka Plasma bis zu der Atmosphär vum Planéit kommen a féiert do zou Polarliichter, déi vum Hubble-Weltraumteleskop am UV-Liicht tatsächlech observéiert ka ginn.[4]

D'Tatsaach, datt d'Richtung vum Dipol vun der Rotationsachsrichtung nëmmen ëm 10° ofweecht, deit drop hin, datt d'Ursaach vum Magnéitfeld an engem Dynamoeffet ze sichen ass. Als méiglechen Droer vum Dynamoeffet komme leetfäeg Flëssegkeeten a Fro. Diskutéiert ginn als Kandidate souwuel flëssegt Metall am Kär vum Mound, wéi och Salzwaasser am Mantel.[5]

Recherche mat Sondemissiounen[änneren | Quelltext änneren]

D'Erfuerschung vum Ganymed mat Raumsonden haten an de Joren 1973 an 1974 mat de Jupiter-Laanschtflich vun Pioneer 10 a Pioneer 11 ugefaangen. 1979 konnte Voyager 1 a Voyager 2 fir d'éischt genee Observatioune vun dësem Mound maachen. De Groussdeel vun eisem Wëssen iwwer de Ganymed staamt awer vum Galileo-Orbiter, deen 1995 d'Jupitersystem erreecht hat a während den doropfolgenden aacht Joer en etlechmol laanscht de Jupitermound geflunn war.

Fir d'Joer 2020 haten d'Raumfaartagentur NASA an d'ESA déi kollektiv Europa Jupiter System Mission Laplace virgeschloen, déi op d'mannst zwéin Orbiter virgesinn hat, déi jee an engem Orbit ëm Europa a Ganymed dat ganzt Jupitersystem erfuersche sollten.

D'NASA, ass aus dem Projet ausgeklomm. D'ESA mécht mat liicht ëmgewandelter Missioun weider. JUICE soll no beim Jupiter am Joer 2030 no zwéi Laanschtflich beim Europa an 12 Laanschtflich beim Kallisto 2032 an en Orbit ëm de Ganymed aschwenken.[6].

Kuckt och[änneren | Quelltext änneren]

Saturn 01.svg Portal Astronomie

Um Spaweck[änneren | Quelltext änneren]

Commons: Ganymed – Biller, Videoen oder Audiodateien

Referenzen[änneren | Quelltext änneren]

  1. R. W. Carlson et al., An Atmosphere on Ganymede from Its Occultation of SAO 186800 on 7 June 1972,Science 5 October 1973: Vol. 182. no. 4107, pp. 53–55
  2. 2,0 2,1 M.G. Kivelson et al. „Discovery of Ganymede's magnetic field by the Galileo spacecraft“,Nature, Volume 384, pages 537–541, December 12, 1996
  3. K.K. Khurana et al. „Io's Magnetic Field“,EGS XXVII General Assembly, Nice, 21.–26. April 2002, abstract #5119
  4. Hall, D. T., Feldman, P. D., McGrath, M. A., & Strobel, D. F. The Far-Ultraviolet Oxygen Airglow of Europa and Ganymede,1998, ApJ, 499, 475
  5. G, Schubert et al. „Magnetic fields and internal structures of Ganymede“, Nature, 384, 544, 1996.
  6. JUICE Assessment Study Report, vum Dezember 2011 (Yellow Book), ofgeruff den 9. September 2012 (PDF; 39,7 MB)