Kallisto — Jupiteri kauge, tugevalt kraatunud kuu ja võimalik ookean

Kallisto — Jupiteri kauge, tugevalt kraatunud kuu: Galileo avastus, jää-kivim kooslus, unikaalsed kraatrid ja võimalik üle 100 km sügavune allmaine ookean.

Kallisto on planeet Jupiteri kuu, mille Galileo Galilei avastas 1610. aastal ja mis sai oma nime Kallisto järgi. See on Ganymedese järel suuruselt teine Jupiteri ümber tiirlev kuu ja Päikesesüsteemi suuruselt kolmas kuu. Kallisto on peaaegu sama suur kui planeet Merkuur, olles 99% planeedi läbimõõduga, kuid palju vähem massiivne. Jupiteri neljast Galilei kuust on Callisto kõige kaugemal, tema orbiidi raadius on umbes 1 880 000 kilomeetrit. Ta ei kuulu orbitaalresonantsi, mis mõjutab kolme sisemist Galilei satelliiti, Io, Europa ja Ganymedese satelliiti. Nagu Maa Kuu, pöörleb ka Callisto sünkroonselt oma orbitaalperioodiga. See tähendab, et üks külg on alati Jupiteri poole pööratud, samas kui teine külg ei näe kunagi planeedi nägu. Callisto pinda mõjutab Jupiteri magnetosfäär vähem kui seitset planeedile lähemal asuvat kuud.

Callisto koosneb umbes võrdselt kivimitest ja jääst, keskmine tihedus on umbes 1,83 g/cm³. Pinnal esinevate keemiliste ühendite hulka kuuluvad veejää, süsinikdioksiid, silikaadid ja orgaanilised ained. Kosmoseaparaat Galileo tegi Kuu uuringuid ja näitas, et Callistol võib olla väike silikaatne tuum ja võimalik, et üle 100 kilomeetri sügavusel on pinnal vedelast veest koosnev ookean.

Callisto pind on tugevalt kraatunud ja äärmiselt vana. Pinnal ei ole mingeid märke maapinna all toimuvatest protsessidest, nagu näiteks tektoonilised plaadid, maavärinad või vulkaanid, ning arvatakse, et see on kujunenud peamiselt meteoriidimõjude mõjul. Märkimisväärsete pinnamärkide hulka kuuluvad mitmeringilised struktuurid, erineva kujuga kokkupõrkekraatrid ja kraatrite ahelad (tuntud kui catenae) ning nendega seotud kraadid, seljandikud ja ladestused. Väiksemal skaalal on pind mitmekesine. See koosneb mäetipudelt külmast, mida orgudes ümbritseb sile tumeda materjali teke. Arvatakse, et see tuleneb väikeste pinnavormide lagunemisest, mis on põhjustatud sublimatsioonist. Seda kinnitavad ka mõned väikesed kokkupõrkekraatrid ja arvukad väikesed kühmud, mis arvatakse olevat nende jäänused. Maavormide absoluutne vanus ei ole teada.

Callistot ümbritseb äärmiselt õhuke atmosfäär, mis koosneb süsinikdioksiidi ja tõenäoliselt hapniku molekulidest. Samuti on seal üsna intensiivne ionosfäär. Arvatakse, et Callisto sees on ookean. See võib tähendada, et seal võib olla elu. Siiski on see vähem tõenäoline kui lähedalasuval Euroopal. Kuu on uurinud mitmesugused kosmosesondid alates Pioneers 10-11 kuni Galileo ja Cassini-Huygensi sondideni. Callistot peetakse kõige sobivamaks kohaks, kuhu inimesed võiksid Jova süsteemi edasiseks uurimiseks elama asuda.

Täiendav ja värskendatud teave

Peamised füüsikalised parameetrid: Callisto läbimõõt on ligikaudu 4 820–4 821 km (see on umbes 99% Merkuuri läbimõõdust), raadius ~2 410 km ja mass umbes 1,08×10²³ kg. Kuu keskmine tihedus on ~1,83 g/cm³ ning pinnakujumisele vastav raskuskiirendus on madalam kui Maal (ligikaudu 1,2 m/s²). Callisto orbiidiperiood Jupiteri ümber on umbes 16,7 ööpäeva.

Sisseehitus ja võimalik ookean: Kaasaegsed vaatlused, eelkõige Galileo magnetomeetriga tehtud mõõtmised, viitavad sellele, et Callisto ümber tekkib muutuv indutseeritud magnetväli — nähtus, mida tõlgendatakse kui tõendit juhtiva keskkihi olemasolu, näiteks soolases vees. See on sensitiivne vihje võimalikule sügaval jääkesta all paiknevale soolasele ookeanile. Sisemise struktuuri detailid pole lõplikult selged: Callisto võib olla osaliselt diferentseerunud — südamikus väiksem osakaal silikaate ja väljaspool jää ja kivimi segu. Ookeani võimaliku asukoha ja paksuse kohta on hinnangud varieeruvad: see võib paikneda mõnekümne kuni mõnesaja kilomeetri sügavusel jääkesta all, sõltuvalt koostisest ja soolsusest.

Pinnavormid ja tüüpilised struktuurid: Callisto pind on üks kõige kraatunud ja kõige vanemaid pindasid Päikesesüsteemis. Suurimateks tunnusmärkideks on mitmeringilised löögibasseinid, neist kuulsaim on Valhalla — hiiglaslik mitmeringiline struktuur, mis ulatub tuhandeid kilomeetreid (selle keskosa ja rõngaste süsteem on eriti silmapaistev). Teine suur struktuur on Asgard. Paljud kraatrid on säilinud peaaegu muutumatutena, tekkinud väga varajases Päikesesüsteemi ajaloos. Pinnal leidub ka palimpsest-tüüpi "domed" kraatreid (vanad kraatrid, mis on osaliselt tasandunud) ja kraatrite ahelad, mis võivad olla põhjustatud fragmenteerunud asteroidi või komeedi löökidest.

Koostis ja pinnamaterjal: pinnal on jäätunud vesi, süsinikdioksiid, tume karbonaatse/organilise aine segud ja silikaadid. Tumedaid katteid seostatakse orgaanilise või karbonaatrikka materjaliga ning need mõjutavad termilist käitumist (näiteks sublimatsiooni kiirust) ja pinnasastruktuuri. Lokaalsed erinevused heleduses peegeldavad erinevat jää- ja tolmukogust ning varasemate löökide ja ladestuste ajalugu.

Õhkkond ja ionosfäär: Callisto atmosfäär on ekstreemselt hõre (pindalainekus), peamiselt CO₂-ga ja tõenäoliselt sisaldab ka väikeses koguses molekulaarset O₂. Atmosfäär on pigem eksosfäärilaadne, st tihti väga nõrk ja lokaalne, moodustunud peamiselt pindade protsessidest (nt sublimatsioon, radiolüütilised protsessid). Samuti on dokumenteeritud ionosfääriline ja plasmafääriline aktiivsus Jupiteri magnetosfääri mõjul.

Radiatsioonikeskkond ja eluvõimalus: kuigi Callisto asub Jupiterist kaugel ja seetõttu on selle pinnal palju madalam kiiritustase kui Io või Europa ligiduses, on kiirgus siiski märkimisväärne võrreldes Maa tingimustega. Kui Callisto all on soolane ookean, loob see potentsiaalse keskkonna, kus võivad esineda biokeemilised protsessid — siiski peetakse praegu tõenäolisemaks elu leidmist Europal, mis kogeb rohkem sisemist soojendust ja aktiivsemat geoloogiat. Callisto tagasihoidlik geoloogiline aktiivsus ja väga madal pinnatemperatuur muudavad elu ilmnemise tingimused keeruliseks, kuid ei välista täielikult aluspõhja-hüpoteese.

Uurimisajalugu ja tuleviku missioonid: Callistot on vaadelnud ja mõõtnud mitmed sondid: Pioneers 10 ja 11, later Voyager missioonid (1979), Galileo (1995–2003), ning möödalennud ajal Cassini ja New Horizons (mõlemad tegid Jupiteri läbisõite ja kogusid andmeid). Tulevikus on olulised Euroopa kosmoseagentuuri missioonid: JUICE (JUpiter ICy moons Explorer), mis peaks jõudma Jupi süsteemi 2030. aastate alguses ja planeerib mitmeid Callisto läbisõite enne Ganymedele orbiidile asumist — see aitab täpsustada ookeani olemasolu järele näitavaid märke, jääkesta paksust ja pinnastruktuuri. NASA Europa Clipper keskendub peamiselt Europale, kuid mõningaid lisamõõtmisi sisemistele tingimustele võib sellegipoolest olla kasulik võtta.

Inimeste jaoks potentsiaalne baas: Callisto on sageli mainitud kui üks perspektiivsemaid paiku inimestejärgseks baasiks Jupi süsteemis, sest sellel on suhteliselt madalam järelkiiritusruum (compared to Europa or Io), st kosmosekiirguse ja Joviaalsete kiirtega seotud koormus on väiksem. Lisaks on Callisto pinnal palju vett jääna ning selle kauge paiknemine võib pakkuda suhtelist stabiilsust ja ohutumat lähteplatvormi, kust alustada teaduslikke uurimisi Ganymedele ja Europale. Selliste plaanide teostamine nõuab siiski suuri tehnilisi väljakutseid — transport, elu- ja töökeskkonna loomine ekstreemsetes tingimustes ning pikaajaline kiirituse haldus.

Kokkuvõte: Callisto on geoloogiliselt vana, tugevalt kraatunud ja koostiselt jää-kivimi segu, mis on suuruselt sarnane Merkuurile, kuid palju hõredam ja vähem massiivne. Kuigi pealispind on geoloogiliselt passiivne, annavad magnetilise induktsiooni ja muud andmed vihjeid võimalusest, et sügaval jää all võib paikneda soolane ookean. Uued missioonid, eelkõige JUICE, hoiavad tõenäoliselt võtmerolli Callisto uurimisel ja aitavad vastata küsimustele selle sisemise struktuuri, ookeani olemasolu ning potentsiaalse eluvõimaluse kohta.

Küsimused ja vastused

K: Mis on Callisto?

K: Kui suur on Kallisto võrreldes Merkuuriga?

K: Kus tiirleb Callisto ümber Jupiteri?

K: Millised on mõned tähelepanuväärsed tunnused selle pinnal?

K: Millist tüüpi atmosfäär ümbritseb Callistot?

Otsing