Galilean moons

ดวงจันทร์ Ganymede

โครงสร้างดวงจันทร์ Ganymede

สำรวจพบครั้งแรกโดย
Discovered By

Galileo Galilei (ค.ศ.1610)

ค่าเฉลี่ยระยะห่างจาก
ดาวพฤหัส /กม.
Average Distance from the Jupiter

1,070,000

รัศมีเส้นศูนย์สูตร /กม.
Equatorial Radius

2,634 km

มวล /กก.
Mass

1.48186 x 10²³
148,186,000,000,000,000,000,000 kg

หมุนรอบตัวเอง (เทียบ 1 วันของโลก)
Rotation Period (Length of Day)

สัมพันธ์กับดาวพฤหัส

โคจรรอบดาวพฤหัส
(เทียบ 1 วันของโลก)
Orbit Period (Length of Day)

7.15455296

ค่าเบี่ยงเบนวงโคจร
Orbital Eccentricity

0.002

ค่าอุณหภูมิพื้นผิว ต่ำสุด-สูงสุด
/องศา C
Minimum/Maximum Surface Temperature

N.A.

ส่วนประกอบของบรรยากาศ
Atmospheric Constituents

Oxygen

วัตถุดิบบนพื้นผิว
Surface materials

น้ำแข็ง - หิน

กลไกการเกิด Grooved-Terrain (ภูมิประเทศร่องลึก) ของดวงจันทร์ Ganymede

Grooved-Terrain แบบ Sulci

บริเวณที่มืด Nicholson มีลักษณะแบบ Grooved-Terrain

ภูมิประเทศที่ดำมืดและสันร่องลึก

ดวงจันทร์ Ganymede มีความหนาแน่น (Density) 1.9 กรัม/ตาราง ซม. มีรัศมี
2,634 กิโลเมตร ภาพรวมทั่วไปมี พื้นผิว 60% เป็นน้ำ และ 40% เป็นหิน

องค์ประกอบ เปลือกนอกเป็น Ice-rich (น้ำแข็ง) ชั้นลึกลงไปเชื่อว่าเป็น Liquid
water (ของเหลวที่เป็นน้ำ) ชั้นในถัดลงไปเป็น Rocky interior (โครงสร้างหิน)
ชั้นแกนกลางเป็น Metallic (แกนไส้โลหะ)

โดยทั่วไปดวงจันทร์ มีความสว่างสุกใส ในกรณีที่มืด ก็ยังมีความสว่างบนที่ราบสูง
เพราะพื้นผิวมักจะแยกคั่นกัน จากร่องลึก ระหว่างสีแดง และสีดำ มองผสมกันเป็น
สีแดงคล้ำ เช่น ดวงจันทร์ Europa

ส่วนดวงจันทร์ Ganymede มีลักษณะมืดดำคล้ำมาก โดยเฉลี่ยพื้นที่ 40% มีโครง
สร้างแบบ Polygonal (รูปแบนมีด้านมากกว่า 4 ด้านหรือหลายเหลี่ยม) และยังถูก
แบ่งคั่นเป็น Grooved -Terrain (ภูมิประเทศร่องลึก) ซ้อนกัน นอกจากนั้นมีรอย
ชนปะทะเป็น จำนวนมากอย่างเห็นได้ชัด บนพื้นที่ดำ

กลไกการเกิดภูมิประเทศร่องลึก (Grooved-Terrain)

ความเป็นไปได้ การเกิด Grooved-Terrain ตามลำดับขั้นดังนี้ (จากภาพประกอบ)
A) พื้นผิวเก่าแก่ดั้งเดิม เกิดขยายตัวด้วยแรงเค้น (Tension stress) ผลักดันออก
B) เกิดผิวใหม่ขึ้นหลังจาก น้ำแข็งถ่วมล้นอยู่นานมาก จากตะกอนสะสม
C) ผิวบางส่วนทรุดตัว เกิดช่องว่างระหว่างกันเป็นร่อง

โดยสมมุติฐานดังกล่าว เกิดขึ้นช่าง 1,000 พันล้านปีแรก ซึ่งสภาพแวดล้อมบน
ดวงจันทร์ Ganymede เต็มไปด้วยน้ำแข็ง

ถูกชนปะทะอย่างหนักหน่วง มีร่องลึกยับย่นมืด และใสสว่าง

เป็นการเกิดตั้งแต่ยุคดึกดำบรรพ์ โดยถูกชนปะทะอย่างหนัก เฉพาะพื้นที่ Galileo
region บริเวณ Large circular dark area (หย่อมวงกลมใหญ่สีดำ) พื้นที่กว้าง
กว่า 3,200 กิโลเมตร มีรอยคล้ายยับย่น ดำมืด มีซากหลุมเก่าแก่โบราณมาก

บริเวณพื้นที่สว่างกว่า เดิมทีมีความดำมืด จนกระทั่งมีการเกิดพัฒนาแผ่นเปลือก
(Tectonic process) ด้วยความหลากหลาย ในระดับความลึกราว 1 กิโลเมตร มี
ความกว้างนับพันกิโลเมตร พื้นที่บริเวณขั้วเหนือ และเป็นหย่อมๆในเขตขั้วใต้

Grooved-Terrain ลายเส้นที่เป็นแถบๆ เรียกว่า Sulci (ร่องแคบ) เป็นกลุ่มมืดดำ
เก่าแก่รวมกันเป็นชุด หรือร่องลึกคล้ายมัดรวมกัน ยาวเป็นพันกิโลเมตร มีความ
กว้างราว 10 กิโลเมตร บางแห่งมีสันร่องสูง 700 เมตร

ทั่วไป Grooved-Terrain มีเส้นทางตัดผ่านไปยัง หลุมรอยชนปะทะ อุกกาบาต
และไปยังภูมิประเทศต่างๆ บนดวงจันทร์ Ganymede การเกิดความสว่างใสบน
พื้นที่ดังกล่าว เป็นการเกิดจากการแยกออกของแผ่นเปลือกน้ำแข็ง (Icy crust)
ซึ่งซ่อนเป็นชั้นอยู่ด้านล่าง

การแยกออกของผิวเดิมด้วยแรงเค้น เป็นเรื่องปกติของดินที่ทรุดตัวลง จนกระทั่ง
ผสมกับระหว่าง ดินกับน้ำแข็ง เกิด Ice-slush (น้ำแข็งโคลน) เหมือนกับประเภท
ที่เกิดจาก ภูเขาไฟเช่นกัน

บริเวณ Galileo Region

Central peaks

หย่อมวงกลมใหญ่สีดำ

พื้นที่การถูกชนปะทะ มีขนาด 20 เมตร จนถึง 1,000 กิโลเมตร แต่แม้ว่ามีขนาด
ใหญ่ ปรากฎกว่าเป็นหลุมตื้น เพราะสัดส่วนระหว่างขนาดหลุม และความลึกขึ้นอยู่
กับการปะทะเนื่องจากเป็นพื้นน้ำแข็ง ซึ่ง ณ เวลาขณะนั้น มีความลึกชัน ขึ้นมาก่อน
ขอบสูงคล้ายยางเหนียว และคลายตัวไหลราบลง ทำให้ปากหลุมเล็กในเวลาต่อมา

หลุมจากการถูกชนปะทะ ขนาดเส้นผ่าศูนย์กลาง ระหว่าง 5-35 กิโลเมตร พบว่า
เกิด Central peaks (กลุ่มยอดแหลมตรงกลางหลุม) ซึ่งเป็นรูปแบบทั่วไปเกิดขึ้น
ได้กับภูมิประเทศของดาวเคราะห์

ส่วนหลุมขนาดใหญ่ มักเป็นรูปชามแอ่ง หรือถูกกดต่ำลงจากระดับพื้นปกติเป็นผล
ให้น้ำแข็งเปลือกโลกหลอมละลาย เกิดความร้อนจากการ พุ่งชนของอุกกาบาต
โดยขณะพุ่งชน สามารถเจาะลึกลงสู่พื้นที่ของเหลว (Liquid zone) ในชั้นน้ำแข็ง

จำนวนมากของ รอยแตกแยกขนาดใหญ่บน ดวงจันทร์ Ganymede คล้ายเป็นขอบ
แบ่งเขต ล้อมบริเวณ Large circular dark area (หย่อมวงกลมใหญ่สีดำ) เรียกว่า
Palimpsest เป็นพื้นที่น้ำแข็ง ซ้อนเป็นชั้นๆ (Icy) ส่วนบริเวณ Ice-rich มีความใส
สว่างมากกว่า เกิดจากการชนปะทะของอุกกาบาตใหม่ สีขาวคือ น้ำแข็งที่แตกและ
กระจายออกมาจากด้านใต้พื้นผิวด้วยแรงระเบิด กองสะสมรวมกัน

บริเวณ Large circular dark

บริเวณภูมิประเทศ แบ่งชัดระหว่าง Dark terrain และ Bright terrain

Arbela Sulcus บริเวณที่สว่าง และรอยยับย่นน้อย มีร่องรอยหลุมการชนปะทะ กว่า 44 แห่ง

บริเวณ แนวสันร่องลึก Uruk Sulcus region

เปรียบเทียบ กลุ่มดวงจันทร์ Galilean ทั้ง 4 ดวง