वर्तमान में, सौर मंडल के ग्रह विज्ञान पर शोध का एक महत्वपूर्ण हिस्सा विशाल ग्रहों के उपग्रहों को समर्पित है। सत्तर और अस्सी के दशक के मोड़ पर उनमें रुचि बढ़ गई, जब वोयाजर अंतरिक्ष यान की पहली छवियों ने वैज्ञानिकों को इन दूरस्थ दुनिया की अद्भुत विविधता और जटिलता का खुलासा किया। अध्ययन की आशाजनक वस्तुओं में से एक है बृहस्पति का सबसे बड़ा उपग्रह - गेनीमेड।
बृहस्पति प्रणाली संक्षेप में
उपग्रहों की बात करें तो, एक नियम के रूप में, वे रिंग सिस्टम बनाने वाली छोटी वस्तुओं की संख्या में अंतर को ध्यान में नहीं रखते हैं - शनि पर विशाल और बृहस्पति पर बहुत अधिक मामूली। इस विचार को देखते हुए, आधुनिक आंकड़ों के अनुसार, सौर मंडल के सबसे बड़े ग्रह में भी सबसे अधिक संख्या है, रेटिन्यू।
ज्ञात उपग्रहों की संख्या लगातार बढ़ रही है। तो, 2017 तक, यह ज्ञात हो गया था कि बृहस्पति के 67 उपग्रह हैं, जिनमें से सबसे बड़े ग्रहों की तुलना में हैं, औरछोटे आकार में लगभग एक किलोमीटर होते हैं। 2019 की शुरुआत में, खुले उपग्रहों की संख्या पहले ही 79 तक पहुंच चुकी है।
गैलीलियन उपग्रह
चार सबसे बड़े, ग्रह के अलावा, बृहस्पति प्रणाली में पिंडों की खोज 1610 में गैलीलियो गैलीली ने की थी। उनके सम्मान में, उन्होंने अपना सामूहिक नाम प्राप्त किया। बृहस्पति के सबसे बड़े उपग्रहों का नाम ग्रीको-रोमन पंथ के सर्वोच्च देवता के प्रिय के नाम पर रखा गया है: आयो, यूरोपा, गेनीमेड और कैलिस्टो। उन्हें एक छोटी दूरबीन या दूरबीन से देखना आसान है। इनमें से प्रत्येक उपग्रह ग्रह वैज्ञानिकों के लिए बहुत रुचिकर है।
आईओ - ग्रह के सबसे निकट - उल्लेखनीय है कि यह सौर मंडल में सबसे सक्रिय वस्तु है। बृहस्पति, साथ ही यूरोपा और गेनीमेड के ज्वारीय प्रभाव के कारण, चार सौ से अधिक ज्वालामुखी Io पर कार्य करते हैं। उपग्रह की पूरी सतह, जो व्यास में चंद्रमा से थोड़ी बड़ी है, सल्फर और उसके यौगिकों के उत्सर्जन से ढकी हुई है।
यूरोपा दूसरा सबसे बड़ा उपग्रह है, जो चंद्रमा से कुछ छोटा है। यह एक बर्फीले क्रस्ट से ढका हुआ है जो दोषों और दरारों से पार हो गया है। इस क्रस्ट के नीचे तरल पानी के एक महासागर के संकेत हैं। यूरोपा अलौकिक जीवन खोजने के लिए शीर्ष उम्मीदवारों में से एक है।
तीसरा सबसे बड़ा चंद्रमा गैनीमेड है। इसकी विशेषताओं के बारे में नीचे और अधिक विस्तार से चर्चा की जाएगी।
कैलिस्टो बृहस्पति से सबसे दूर गैलीलियन उपग्रह है। व्यास में, यह बुध ग्रह के बहुत करीब है। कैलिस्टो की सतह अत्यंत प्राचीन है, जिसमें बड़ी संख्या में प्रभाव क्रेटर हैं, जो इंगित करता हैभूवैज्ञानिक गतिविधि की अनुपस्थिति के बारे में। संरचना के कुछ मॉडल कैलिस्टो की सतह के नीचे एक तरल महासागर के अस्तित्व की अनुमति देते हैं।
नीचे दी गई तस्वीर में बृहस्पति के सबसे बड़े चंद्रमाओं को उससे दूरी के क्रम में और पृथ्वी और चंद्रमा के आकार की तुलना में दिखाया गया है।
गैनीमेड: आकार और कक्षा
गैनीमेड का व्यास 5268 किमी है, जो बुध के व्यास से लगभग 400 किमी अधिक है। यह न केवल बृहस्पति का सबसे बड़ा चंद्रमा है, बल्कि सौरमंडल का सबसे बड़ा और सबसे विशाल चंद्रमा भी है। गैनीमेड चंद्रमा से डेढ़ गुना बड़ा और दुगना विशाल है।
उपग्रह बृहस्पति से दस लाख किलोमीटर से थोड़ा अधिक दूर है, लगभग एक गोलाकार कक्षा में घूमते हुए, पृथ्वी के 7.15 दिनों में एक पूर्ण क्रांति कर रहा है। गैनीमेड का अपना घूर्णन ग्रह के चारों ओर क्रांति के साथ समकालिकता में होता है, जिससे वह हमेशा एक ही गोलार्ध के साथ बृहस्पति की ओर मुड़ता है - ठीक उसी तरह जैसे चंद्रमा पृथ्वी पर जाता है।
उपग्रह की संरचना और संरचना
चट्टानों और लोहे के अलावा, गेनीमेड में अमोनिया जैसे वाष्पशील पदार्थों के मिश्रण के साथ बड़ी मात्रा में पानी (मुख्य रूप से बर्फ के रूप में) होता है। वर्णक्रमीय विश्लेषण डेटा कार्बन डाइऑक्साइड, सल्फर यौगिकों और संभवतः, कार्बनिक पदार्थों की सतह पर मिश्रण (तथाकथित थोलिन्स) के रूप में उपस्थिति का संकेत देते हैं।
गैनीमेड की संरचना का मॉडल इसके घूर्णन और चुंबकीय क्षेत्र की विशेषताओं के अध्ययन के परिणामों पर आधारित है। यह माना जाता है कि उपग्रह में निम्नलिखित स्पष्ट परतें हैं:
- लौह समृद्ध कोर;
- सिलिकेट इनर मेंटल;
- बाहरी मुख्य रूप से बर्फीले आवरण;
- उपसतह खारा समुद्र बर्फ से ढका हुआ;
- जटिल संरचना और संरचना की छाल।
सतह की विशेषताएं
वायेजर और विशेष रूप से गैलीलियो मिशन के दौरान प्राप्त बृहस्पति ग्रह के सबसे बड़े उपग्रह की छवियां, सतह की विविधता और जटिल संरचना को प्रदर्शित करती हैं। गेनीमेड के लगभग एक तिहाई क्षेत्र पर अंधेरे, जाहिरा तौर पर प्राचीन क्षेत्रों में बड़ी संख्या में क्रेटरों का कब्जा है। हल्के क्षेत्र कुछ छोटे हैं, क्योंकि वहां काफी कम प्रभाव संरचनाएं हैं। उनके पास एक खांचे वाला चरित्र है, जो कई दरारों और लकीरों से ढका हुआ है।
इन हल्के झुर्रीदार क्षेत्रों को पिछली टेक्टोनिक गतिविधि का परिणाम माना जाता है। संभवतः, ये प्रक्रियाएँ कई कारकों के कारण हुईं। सबसे पहले, उपग्रह के आंतरिक भाग के गुरुत्वाकर्षण विभेदन और इसकी कोर और अन्य परतों के निर्माण के दौरान, गर्मी जारी की गई और सतह विकृत हो गई। इसके अलावा, बृहस्पति की प्रारंभिक प्रणाली में कक्षाओं की अस्थिरता के दौरान ज्वारीय बलों के प्रभाव को ध्यान में रखना चाहिए।
विशाल ग्रह के सबसे बड़े चंद्रमा में धुंधली ध्रुवीय टोपियां हैं, माना जाता है कि यह पानी के पाले के कणों से बनी है।
गैनीमेड का पतला वातावरण
हबल स्पेस टेलीस्कोप की मदद से गैनीमेड के पास आणविक ऑक्सीजन का एक अत्यंत दुर्लभ गैसीय लिफाफा खोजा गया। इसकी उपस्थिति सबसे अधिक संभावना हदबंदी से जुड़ी हैब्रह्मांडीय विकिरण के प्रभाव में सतह की बर्फ में पानी के अणु। इसके अलावा, गैनीमेड के वातावरण में परमाणु हाइड्रोजन का पता चला है।
इस धुंधले वातावरण में कणों की सांद्रता करोड़ों अणु प्रति घन सेंटीमीटर के क्रम में है। इसका मतलब है कि गैनीमेड की सतह पर दबाव एक माइक्रोपास्कल का दसवां हिस्सा हो सकता है, जो पृथ्वी की तुलना में एक खरब गुना कम है।
चुंबकीय क्षेत्र और चुंबकमंडल
गैलीलियो स्टेशन द्वारा किए गए मापों के परिणामस्वरूप, यह पता चला कि बृहस्पति के सबसे बड़े उपग्रह का अपना एक मजबूत चुंबकीय क्षेत्र है। इसके इंडक्शन का मान 720 से 1440 nT तक होता है (तुलना के लिए, पृथ्वी के लिए यह 25-65 µT है, यानी औसतन, 40 गुना अधिक)। एक चुंबकीय क्षेत्र की उपस्थिति ने मॉडल के पक्ष में एक गंभीर तर्क के रूप में कार्य किया, जिसके अनुसार गैनीमेड का लौह कोर, हमारे ग्रह की तरह, एक ठोस केंद्रीय भाग और एक पिघला हुआ खोल में विभेदित है।
गैनीमेड का चुंबकीय क्षेत्र मैग्नेटोस्फीयर बनाता है - वह क्षेत्र जिसके भीतर आवेशित कणों की गति इस क्षेत्र का पालन करती है। यह क्षेत्र 2 से 2.5 गैनीमेड व्यास की दूरी तक फैला हुआ है। यह बृहस्पति के मैग्नेटोस्फीयर और इसके अत्यंत विस्तारित आयनोस्फीयर के साथ जटिल तरीके से इंटरैक्ट करता है। गेनीमेड के ध्रुव कभी-कभी अरोरा दिखाते हैं।
आगे के शोध पर
गैलीलियो तंत्र के बाद, बृहस्पति के उपग्रहों का अध्ययन मुख्य रूप से दूरबीनों के माध्यम से किया गया। कुछ राशिछवियों को कैसिनी और न्यू होराइजन्स स्टेशनों के फ्लाईबाईज़ के दौरान भी प्राप्त किया गया था। 21वीं सदी की शुरुआत में, इन खगोलीय पिंडों का अध्ययन करने के लिए कई विशेष अंतरिक्ष परियोजनाओं को अंजाम दिया जाना था, लेकिन कई कारणों से उन्हें बंद कर दिया गया।
अब नियोजित मिशन जैसे EJSM (यूरोपा जुपिटर सिस्टम मिशन), जिसमें Io, यूरोपा और गेनीमेड, यूरोपा क्लिपर, और JUICE (बृहस्पति बर्फीले मून्स एक्सप्लोरर) का पता लगाने के लिए कई वाहनों का प्रक्षेपण शामिल है। उत्तरार्द्ध के कार्यक्रम में बृहस्पति के सबसे बड़े उपग्रह पर विशेष ध्यान दिया जाता है।
इनमें से कौन सा प्रोजेक्ट पूरा होगा, यह तो वक्त ही बताएगा। यदि घोषित मिशन होते हैं, तो हम बृहस्पति प्रणाली में दूर की दुनिया के बारे में बहुत सी नई और रोमांचक चीजें सीखेंगे।
