Подводный снег идет снизу вверх на этом спутнике

Седьмого января тысяча шестьсот десятого года итальянский астроном Галилео Галилей сделал удивительное открытие с помощью своего самодельного телескопа: он разглядел четыре спутника планеты Юпитер. Кстати, в наши дни вы можете сделать собственную версию его телескопа, используя картонные трубки, линзы и немного суперклея. Суть этого самодельного телескопа заключается в том, чтобы разместить две линзы на правильном расстоянии друг от друга. Одна линза должна быть вогнутой, другая — выпуклой. Вот так всё просто. Первоначальный телескоп Галилея мог увеличивать объекты примерно в восемь раз. Галилей продолжал совершенствовать его, пока не добился примерно двадцатикратного увеличения.

Но давайте вернемся к основной истории. Когда ученый впервые взглянул на эти четыре спутника Юпитера, он подумал, что смотрит на скопление звезд. Но вскоре он заметил, что космические объекты движутся упорядоченно. Прошло несколько недель, прежде чем он понял, что перед ним не звезды, а спутники, обращающиеся вокруг Юпитера. Галилей назвал их римскими цифрами от одного до четырех, но, скажем прямо, это были не самые креативные названия. Впоследствии, когда в нашей галактике открыли больше спутников, числовая система наименования стала запутанной и непрактичной, поэтому она просуществовала всего пару столетий. В наши дни эти четыре спутника — самые крупные спутники Юпитера — называются Ио, Европа, Ганимед и Каллисто. Они известны как Галилеевы спутники в честь человека, который первым их заметил. Открытие Галилея имело решающее значение для нашего понимания астрономии. Изначально считалось, что другие объекты вращаются вокруг Земли, а она выступает центром Вселенной.

Сейчас мы знаем, что в Солнечной системе существуют сотни спутников. Однако крупные спутники, подобные тем, которые были открыты Галилео Галилеем, встречаются не так часто. Спутник считается большим, если он размером с нашу планету или крупнее. Ганимед, например, больше Меркурия. Мы называем Ганимед спутником только потому, что он вращается вокруг Юпитера. В остальном он обладает всеми характеристиками планеты. Неудивительно, что у Юпитера самые большие спутники. Он превосходит все остальные планеты Солнечной системы как по размеру, так и по массе, поэтому притягивает к себе множество других объектов. Считается, что у Юпитера в общей сложности почти восемьдесят спутников, причем только пятьдесят три из них получили официальные названия.

Первым из спутников, открытых Галилеем, был Ио. На нем много вулканов. Ио — единственный космический объект с действующими вулканами в нашей Солнечной системе, не считая Земли. Его также прозвали царством огня и льда из-за сернистых снежных полей. Внешний слой Ио пятнистый, в нем присутствуют различные цвета, включая оранжевый, черный, желтый, белый и красный. Возможно, именно поэтому НАСА описало его как «гигантскую пиццу, покрытую расплавленным сыром с пятнами помидоров и спелых оливок». Однако из-за серы Ио пахнет не очень аппетитно, чем-то похожим на тухлые яйца. На поверхности этого спутника находится более ста гор. Они крупнее большинства тех, что мы видим на Земле, некоторые из них выше Эвереста. В среднем высота этих гор составляет шесть километров, протяженность — сто шестьдесят километров.

Из-за активных вулканов и сильной радиации мало шансов обнаружить на Ио жизнь в том виде, в котором мы ее знаем. Но вдруг там найдется что-то совершенно неожиданное? Так даже интереснее! Дальше в списке Галилеевых спутников — Европа. Из первой четверки она самая маленькая, размером примерно с Луну. Поверхность Европы полностью ледяная с обилием кратеров, разбросанных тут и там. Благодаря этому внешнему слою Европа очень хорошо отражает свет, что делает ее одним из самых ярких спутников. Что касается ее возраста, то ученые считают, что возраст ее поверхности составляет от двадцати до ста восьмидесяти миллионов лет. Возраст самой Европы составляет около четырех с половиной миллиардов лет.

То, что скрывается под ледяной поверхностью, впечатляет. Возможно, это ключ к жизни за пределами Земли. Лед здесь образуется двумя способами. Первый — это конгеляция, процесс довольно простой и понятный: лед растет по мере того, как окружающая среда становится холоднее. Другой способ гораздо более интересен. Слой переохлажденной воды, находящийся под ледяным панцирем, вступает в реакцию при перемешивании. В результате образуются кристаллы, которые создают впечатление, что снег идет в обратном направлении, всплывая вверх к ледяному щиту, под которым находится. Вы можете воссоздать эту среду у себя дома. Возьмите бутылку дистиллированной воды и поместите в морозильную камеру. Если у вас нет дистиллированной воды, просто прокипятите воду несколько раз, чтобы избавиться от максимального количества примесей. Поскольку внутри не будет никаких частиц, в морозильной камере вода не станет твердой. Но если вы достанете бутылку из морозильной камеры и встряхнете ее, вода быстро кристаллизуется, и ее консистенция станет напоминать слякоть.

На Европе есть вода, но доказательств того, что там существует жизнь, пока нет. Тем не менее это один из главных кандидатов в Солнечной системе на потенциальную обитаемость. Какие-то формы жизни могли бы приспособиться к условиям подледного океана. Эта среда, скорее всего, похожа на ту, которую мы можем найти в земных гидротермальных источниках, скрытых глубоко в океанах. Кислорода в атмосфере Европы очень мало, но в две тысячи тринадцатом году НАСА узнало о том, что повышает вероятность существования жизни в этом месте. Похоже, что Европа может выбрасывать воду в космос. Если это подтвердится будущими наблюдениями, мы будем знать, что Европа геологически активна. Это также сыграет нам на руку, если мы когда-нибудь начнем изучать источники воды на спутнике.

Самый большой из Галилеевых спутников — Ганимед. Это также самый большой спутник в Солнечной системе. Это космический объект с низкой плотностью, похожий по размерам на Меркурий, но лишь с половиной его массы. Ганимед — единственный спутник, обладающий собственным магнитным полем. Правда, оно совсем небольшое, и мы едва можем заметить его с Земли, поскольку его затмевает гораздо более мощное магнитное поле Юпитера. Еще один интересный аспект Ганимеда заключается в том, что его атмосфера содержит кислород. Но не стоит слишком радоваться: его недостаточно, чтобы поддерживать какие-либо формы жизни.

В декабре две тысячи двадцать первого года был опубликован пятидесятисекундный аудиоролик, записанный зондом НАСА, который пролетел мимо Ганимеда. Звуки чем-то напоминали модем. Из-за причудливых мелодий Ганимед прозвали «поющим спутником Юпитера». Завершает список Галилеевых спутников Калисто — объект в нашей Солнечной системе, где больше всего кратеров. Он интересен тем, что его ландшафт практически не изменился с момента образования, и ученые до сих пор не поняли причину. Большинство других космических тел претерпевают множество изменений в течение своей жизни из-за столкновений с другими объектами, изменения ориентации или скорости движения и химических реакций на поверхности.

Калисто размером тоже напоминает Меркурий, а его плотность ниже. Магнитное поле Юпитера оказывает здесь меньшее влияние, поскольку Каллисто находится дальше всех от планеты-гиганта. Возраст поверхности этого спутника оценивают в четыре миллиарда лет! В отличие от Ио, Каллисто геологически не активен. Но ученые считают, что под его поверхностью может скрываться океан, в котором потенциально может существовать жизнь. Тот факт, что Каллисто меньше подвержен влиянию магнитного поля Юпитера, означает, что на нем ниже уровень радиации. Кто знает, может, однажды мы создадим здесь базу для будущих исследований.