Ганимед

Ио интересен наличием мощных действующих вулканов, которые выбрасывают фонтаны газообразных веществ, поднимающихся на сотни километров. На фотографиях, сделанных космическими зондами, видно, что поверхность Ио имеет ярко-жёлтую окраску с пятнами коричневого, красного и тёмно-жёлтого цветов. Эти пятна — продукт извержений вулканов Ио, состоящих преимущественно из серы и её соединений; цвет извержений зависит от их температуры.

Ио недостаточно велика, чтобы радиоактивный распад элементов в ее недрах вызвал сильный разогрев коры, как это происходит на Земле. Энергия для разогрева черпается совсем из другого источника: из приливных воздействий спутника Европы, самого Юпитера и в небольшой степени третьего спутника — Ганимеда.

Как только Ио приближается к определенной точке относительно Европы и Ганимеда, влияние последних начинает искажать орбиту Ио. За каждый оборот Ио дважды изменяет орбиту, смещаясь радиально на 10 км «вверх» и «вниз». Орбита становится не совсем круговой, хотя эксцентриситет всего 0,004. Ио имеет значительный приливный выступ (отличие от сферичности) и при движении вдоль орбиты испытывает сильное покачивание, хотя, подобно другим галилеевым спутникам, находится в синхронном вращении, т. е. всегда обращена одной стороной к Юпитеру.

Приливные силы изгибают литосферу Ио и разогревают ее подобно тому, как нагревается изгибаемая проволока. Благодаря приливным воздействиям в недрах Ио выделяется огромная энергия — 60—80 млн. МВт.

С Ио Юпитер виден диском, по диаметру в 36 раз большим привычной нам Луны.

Европа.

Наибольший интерес представляет Европа, обладающая глобальным океаном, в котором не исключено наличие жизни. Специальные исследования показали, что океан простирается вглубь на 90 км, его объём превосходит объём земного Мирового океана. Поверхность Европы испещрена разломами и трещинами, возникшими в ледяном панцире спутника. Высказывалось предположение, что источником тепла для Европы служит именно сам океан, а не ядро спутника. Существование подлёдного океана предполагается также на Каллисто и Ганимеде. Основываясь на предположении о том, что за 1—2 млрд лет кислород мог проникнуть в подлёдный океан, учёные теоретически предполагают наличие жизни на спутнике. Содержание кислорода в океане Европы достаточно для поддержания существования не только одноклеточных форм жизни, но и более крупных. Этот спутник занимает второе место по возможности возникновения жизни после Энцелада.

Были опубликованы сведения о наблюдавшемся вулканизме над лимбом спутника, имеющем в своем составе пары воды, аммиак и «попутные продукты». Тем не менее газовые извержения, столь типичные для Ио, на Европе, по-видимому, очень редки.

То, что предстает на снимках Европы, — это сплошная ледяная оболочка спутника. Вид ее необычен. На поверхности оранжево-коричневой Европы обнаружена вполне реальная густая сеть искривленных пересекающихся линий. Вид поверхности Европы напоминает снимки Северного ледовитого океана, сделанные с орбиты искусственного спутника Земли. Спектральные измерения не оставляли места для сомнений: природа поверхности — водяной лед и снег.

При диаметре 3138 км и средней плотности 3,04 г/см³ Европа должна быть обогащена водой по сравнению с Ио и Луной. В недрах Европы также выделяется энергия приливных взаимодействий, которая как минимум поддерживает в жидком виде толстую мантию, а попросту говоря, глубочайший подледный океан, который может быть тёплым.

Глубина океана составляет несколько десятков километров, а ледяной панцирь должен иметь толщину всего несколько километров. Эта оболочка хрупка и под действием перемещающегося приливного выступа иногда лопается, образуя доступ жидкой воды к безатмосферной поверхности спутника.

По-видимому, глобальная сеть линий — это трещины в толстой ледяной коре, вызываемые тектоническими процессами. Эти разломы не сопровождаются какими-либо движениями коры, а сами трещины заполняются быстро затвердевающим оранжевым раствором. Ширина разломов от десятков километров до 100 км, а их протяженность достигает 3000 км и более. Изливающаяся вода мгновенно закипает и одновременно замерзает, а испарившаяся часть выпадает на поверхность в виде снега и инея в радиусе нескольких сотен километров от источника.

Европа — очень гладкий спутник (иногда говорят, «как бильярдный шар»). Наибольшие перепады высот не превышают 50 м. Все это можно понимать по-разному: либо как очень молодой рельеф, либо как существование какого-то механизма сглаживания рельефа. В пользу второго говорит высокая температура (жидкий океан воды) и способность льда в таких условиях к пластическим перемещениям (ледники).

Интерес к подледному океану Европы был стимулирован предположением о возможном существовании в нем жизни, пусть в самых простейших формах. По своему объему океан Европы должен быть близок к земному, если его глубина составляет 50—60 км. При ускорении свободного падения на поверхности 132 см/с² давление на его дне такое же, как на 4-километровой глубине земного океана. Известно, что жизнь на Земле появилась именно в океанах, но для океанов Европы имеется труднопреодолимое ограничение: отсутствие источников энергии, каким на Земле является солнечный свет. Жизнь и фотосинтез неразделимы. Правда, есть одно исключение: соединения серы, образующиеся при весьма высоких температурах подводных извержений» используются некоторыми микроорганизмами в хемосинтезе (химическом синтезе под воздействием тепла).

Внешняя оболочка Европы — водно-ледяная. Толщина покрова из льда—около 10 км, глубина океана— около 50 км.

Ганимед

Ганимед — самый большой спутник в системе Юпитера и вообще в Солнечной системе. По своему диаметру (5260 км) он даже превосходит Меркурий. Внешне Ганимед напоминает Луну, но значительно больше нее. Темная древняя поверхность коричневого цвета на самом деле в 4—5 раз светлее темных районов Луны. На ней ярко выделяются светлые молодые ударные кратеры, имеющие отражающую способность (альбедо) до 100%. Они, как правило, окружены столь же светлым ореолом лучей из выброшенного и обнаженного материала.

Возраст поверхности Ганимеда оказался очень большим. Исходя из количества метеоритных кратеров, возраст наиболее старых участков поверхности Ганимеда оценивается в 3—3,5 млрд. лет. Очень большие размеры и сравнительно невысокая средняя плотность, лишь вдвое большая плотности воды, указывают на значительную толщину ледяной коры этого небесного тела. Согласно расчетам, на водяной лед приходится около 50% его массы.