Przejdź do treści

Kallisto jest drugim pod względem wielkości satelitą Jowisza, przy czym jest niewiele mniejszy od Merkurego. Jest również największym obiektem w Układzie Słonecznym, który nie posiada silnie zróżnicowanej budowy wewnętrznej. Powierzchnia tego księżyca odznacza się największą gęstością kraterów ze wszystkich znanych obiektów.

Zdjęcie Kallisto

Fotografia "ciemnej" strony Kallisto wykonana przez sondę Galileo w 2001 r. Źródło: NASA/JPL.

Został odkryty wraz z trzema swoimi sąsiadami Ganimedesem, Europą i Io w 1610 r. przez Galileusza. Astronom zaobserwował go dzięki swojej lunecie o 20-krotnym powiększeniu. Nazwę zawdzięcza niemieckiemu astronomowi Simonowi Mariusowi (żyjącemu w czasach Galileusza), który nadał mu ją na cześć jednej z kochanek Zeusa, jednak nazwa ta ostatecznie przyjęła się dopiero w połowie XX wieku. Wcześniej księżyc zazwyczaj nazywany był po prostu Jowiszem IV.

Jest najbardziej zewnętrznym z księżyców galileuszowych, okrążając Jowisza po orbicie o średnim promieniu przekraczającym 1,8 miliona kilometrów. Pełny obieg wokół planety zajmuje mu 16 dni, przy czym ruch Kallisto jest zsynchronizowany z ruchem Jowisza, dzięki czemu satelita jest stale odwrócony jedną półkulą w stronę planety. Nie jest związany rezonansem orbitalnym tak jak pozostałe księżyce Galileuszowe , co przekłada się na brak energii z procesów pływowych, które ocieplają wnętrza Io, Europy i Ganimedesa.

Porównanie wielkości Kallisto

Rozmiary Kallisto w porównaniu z Ziemią i Księżycem. Źródło: NASA.

Kallisto ma średnicę wynoszącą 4821 kilometrów i złożony jest głównie ze skał i lodu, przy czym proporcje tych składników są niemal wyrównane. Księżyc ten posiada najmniejszą średnią gęstość materii wśród księżyców galileuszowych, która wynosi 1,83 grama na cm sześcienny. Najprawdopodobniej ze względu na brak grzania pływowego wnętrze księżyca jest słabo zróżnicowane. Badacze uważają, że posiada skaliste, krzemianowe jądro, otoczone przez gruby skalno-lodowy płaszcz, a następnie lodową skorupę o grubości od 80 do 300 kilometrów. Pod nią znajdować się może ocean słonej wody, głęboki na co najmniej 10 kilometrów. Jednak ze względu na strukturę wewnętrzną Kallisto oraz brak aktywności geologicznej istnieje pogląd, że prawdopodobieństwo rozwoju życia na tym księżycu jest dużo mniejsze niż na Europie czy sąsiednim Ganimedesie.

Schemat budowy wewnętrnej Kallisto

Schemat budowy wewnętrznej Kallisto przedstawiający warstwę podpowierzchniowego oceanu. Źródło: NASA.

Dotychczasowe badania przeprowadzone przez sondy kosmiczne oraz potężne teleskopy pozwoliły na wykrycie atmosfery na Kallisto. Jest ona bardzo rzadka i złożona głównie z dwutlenku węgla i (prawdopodobnie) tlenu cząsteczkowego. Ponieważ wskutek procesów prowadzących do ucieczki atomów atmosfery w kosmos przestałaby ona istnieć w ciągu 4 dni, uważa się, że jest ciągle zasilana poprzez sublimację lodu i zamrożonego dwutlenku węgla na powierzchni księżyca. Kallisto posiada także rozrzedzoną jonosferę.

Powierzchnia księżyca jest bardzo stara, co świadczy o ustaniu procesów geologicznych, o ile kiedykolwiek tutaj występowały. Głównym czynnikiem kształtującym rzeźbę terenu były uderzenia meteorytów, które spowodowały, że Kallisto posiada największą ich gęstość spośród obiektów Układu Słonecznego. Półkula satelity zwrócona w stronę Jowisza jest ciemniejsza od „ciemnej” strony Kallisto, co jest odwrotnością sytuacji występującej na pozostałych księżycach galileuszowych. Powodem takiego podziału mogą być różnice w zawartości dwutlenku siarki (ciemniejszy kolor) i dwutlenku węgla na obu półkulach księżyca. Wobec sporej odległości od Jowisza, Kallisto jest poza zasięgiem zabójczej dla ludzi magnetosfery planety, dzięki czemu księżyc ten jest uważany za najlepszą bazę do  budowy infrastruktury mającej na celu dalszą eksplorację systemu Jowisza w przyszłości.

Wspomniane we wcześniejszej części tekstu kratery są najczęściej występującymi strukturami na powierzchni Kallisto, z których największe osiągają ok. 200 kilometrów średnicy. Innymi formami związanymi z uderzeniami ciał obcych są szczególnego rodzaju kratery, wyglądające jak centrycznie rozchodzące się pierścienie. Przykładem takiej formacji jest Valhalla, która składa się z centralnego regionu o średnicy 360 kilometrów oraz z pierścieni o szerokości dochodzącej do 3,8 tysięcy kilometrów. Rzeźbę terenu urozmaicają pozostałe, najczęściej stosunkowo drobne formy powierzchni, również związane z meteorytami. Ze względu na brak endogenicznych procesów geologicznych nie znajdziemy natomiast na Kalisto wulkanów, gór ani innych formacji związanych z silnymi procesami tektonicznymi.

Krater uderzeniowy Valhalla

Fotografia struktury uderzeniowej Valhalla wykonana w 1979 r. przez sondę Voyager 1. Źródło: NASA.

Większość danych dotyczących szczegółów powierzchni i właściwości fizycznych Kallisto zebrały wysłane sondy kosmiczne. Pierwszymi, które dotarły w okolice księżyca były Pioneer 10 oraz Pioneer 11 wysłane na początku lat 70, jednak prawdziwy przełom w badaniach nad Kallisto nastąpił dzięki sondom Voyager 1 oraz Voyager 2. Przesłały one wiele szczegółowych fotografii satelity oraz zmierzyły dokładnie masę i rozmiary księżyca. Eksplorację Kallisto kontynuowała sonda Galileo w latach 1994-2003, dzięki której posiadamy większość aktualnej wiedzy na temat tego księżyca. Planowana przez ESA misja o nazwie Jupiter Icy Moon Explorer (JUICE), mająca na celu zbadanie lodowych księżyców Jowisza, zakłada kilkanaście przelotów sondy nad powierzchnią Kallisto. Rozpoczęcie misji planowane jest najwcześniej na 2022 r. Bardzo ambitny program badawczy HOPE, związany z tym lodowym księżycem pojawił się w 2003 r. w planach NASA. Zamierza się wybudować na Kallisto bazę do dalszych kosmicznych wypraw, mających na celu eksplorację Europy i innych obiektów krążących wokół Jowisza. Program zakłada również wysłanie misji załogowej, jednak nie wcześniej niż w 2040 r.

Ciekawostki:

  • Kallisto posiada niemal identyczny rozmiar jak Merkury, jednak tylko jedną trzecią jego masy.
  • Kallisto jest najciemniejszym z księżyców galileuszowych, odbija tylko ok. 20% promieni słonecznych.
  • Nazwy wszystkich obiektów na powierzchni Kallisto związane są z mitologią ludów zamieszkujących północne obszary polarne oraz z greckim mitem o Kallisto.
  • Krater Valhalla jest największym tego typu obiektem w Układzie Słonecznym.
  • Kallisto wspominany jest wielokrotnie w dziełach science fiction jako miejsce akcji.


Grzegorz Iwanicki