Jupiter blev passende opkaldt af romerne, som valgte at navngive den efter gudenes konge. Indtil videre er der opdaget 67 naturlige satellitter omkring gasgiganten, og flere kunne være på vej.
Jupiters måner er så mange og så forskellige, at de er opdelt i flere grupper. For det første er der de største måner kendt som galilæerne eller hovedgruppen. Sammen med den mindre indre gruppe udgør de Jupiters regelmæssige satellitter. Ud over dem er der de mange uregelmæssige satellitter, der cirkler planeten sammen med dens affaldsringe. Her er hvad vi ved om dem ...
Opdagelse og navngivning:
Ved hjælp af et teleskop af sit eget design, der muliggjorde 20 x normal forstørrelse, var Galileo Galilei i stand til at foretage de første observationer af himmellegemer, der ikke var synlige for det blotte øje. I 1610 foretog han den første registrerede opdagelse af måner, der kredsede om Jupiter, som senere blev kendt som de galileiske måner.
På det tidspunkt observerede han kun tre objekter, som han troede var faste stjerner. Mellem januar og marts 1610 fortsatte han imidlertid at observere dem og bemærkede også et fjerde organ. Med tiden indså han, at disse fire kroppe ikke opførte sig som faste stjerner og faktisk var genstande, der kredsede om Jupiter.
Disse opdagelser beviste vigtigheden af at bruge teleskopet til at se himmelobjekter, der tidligere var forblevet uset. Vigtigere er det, at ved at vise, at andre planeter end Jorden havde deres eget satellitsystem, uddelte Galileo et betydeligt slag mod den Ptolemaiske model af universet, som stadig var bredt accepteret.
Galileo søgte først og fremmest protektion over den store hertug af Toscana, Cosimo de Medici, oprindeligt tilladelse til at navngive månerne ”Cosmica Sidera” (eller Cosimos stjerner). Efter Cosimos forslag ændrede Galileo navnet til Medicea Sidera ("Medicinske stjerner"), idet han ærede Medici-familien. Opdagelsen blev annonceret i Sidereus Nuncius ("Starry Messenger"), der blev udgivet i Venedig i marts 1610.
Den tyske astronom Simon Marius havde imidlertid uafhængigt opdaget disse måner på samme tid som Galileo. I anledning af Johannes Kepler opkaldte han månerne efter elskerne af Zues (det græske ækvivalent med Jupiter). I hans afhandling med titlen Mundus Jovialis (”Jupiters verden”, der blev udgivet i 1614) han kaldte dem Io, Europa, Ganymede og Callisto.
Galileo nægtede standhaftigt at bruge Marius 'navne og opfandt i stedet nummereringsskemaet, der stadig bruges i dag, sammen med ordentlige månenavne. I overensstemmelse med dette skema tildeles måner numre baseret på deres nærhed til deres moderplanet og stiger med afstand. Derfor blev månerne fra Io, Europa, Ganymede og Callisto udpeget til henholdsvis Jupiter I, II, III og IV.
Efter at Galileo havde fundet den første registrerede opdagelse af Main Group, blev der ikke opdaget yderligere satellitter i næsten tre århundreder - ikke før EE Barnard observerede Amalthea i 1892. Faktisk var det først i det 20. århundrede og ved hjælp af teleskopfotografering og andre forbedringer, at de fleste af de joviske satellitter begyndte at blive opdaget.
Himalia blev opdaget i 1904, Elara i 1905, Pasiphaë i 1908, Sinope i 1914, Lysithea og Carme i 1938, Ananke i 1951, og Leda i 1974. På det tidspunkt, hvor Voyager-rumsonde nåede Jupiter omkring 1979, var der opdaget 13 måner, mens Voyager selv opdagede yderligere tre - Metis, Adrastea og Thebe.
Mellem oktober 1999 og februar 2003 fandt forskere, der brugte følsomme jordbaserede detektorer, yderligere 34 mander, hvoraf de fleste blev opdaget af et team ledet af Scott S. Sheppard og David C. Jewitt. Siden 2003 er der opdaget 16 yderligere måner, men endnu ikke navngivet, hvilket bringer det samlede antal kendte måner af Jupiter til 67.
Selvom de galileiske måner blev navngivet kort efter deres opdagelse i 1610, faldt navnene på Io, Europa, Ganymede og Callisto ude af fordel indtil det 20. århundrede. Amalthea (alias Jupiter V) blev ikke så navngivet, før en uofficiel konvention fandt sted i 1892, et navn, der først blev brugt af den franske astronom Camille Flammarion.
De andre måner, i størstedelen af astronomisk litteratur, blev simpelthen mærket med deres romertal (dvs. Jupiter IX) indtil 1970'erne. Dette begyndte i 1975, da Den Internationale Astronomiske Union (IAU) Task Group for Outer Solar System Nomenclature tildelte navne til satellitter V – XIII, hvilket skabte en formel navneproces for eventuelle fremtidige satellitter, der blev opdaget. Praksisen var at navngive nyopdagede måner fra Jupiter efter elskere og favoritter af guden Jupiter (Zeus); og siden 2004, også efter deres efterkommere.
Regelmæssige satellitter:
Jupiters almindelige satellitter er så navngivne, fordi de har progradbaner - dvs. de går i samme retning som rotation af deres planet. Disse baner er også næsten cirkulære og har en lav hældning, hvilket betyder, at de går i nærheden af Jupiters ækvator. Af disse er de galileiske måner (også kendt som hovedgruppen) de største og mest kendte.
Dette er Jupiters største måner, for ikke at nævne henholdsvis solsystemets fjerde, sjette, første og tredje største satellitter. De indeholder næsten 99.999% af den samlede masse i kredsløb omkring Jupiter og kredser mellem 400.000 og 2.000.000 km fra planeten. De er også blandt de mest massive objekter i solsystemet med undtagelse af solen og de otte planeter med radier større end nogen af dværgplaneterne.
De inkluderer Io, Europa, Ganymede og Callisto og blev alle opdaget af Galileo Galilei og navngivet til hans ære. Navnene på månerne, der stammer fra elskere af Zeus i græsk mytologi, blev ordineret af Simon Marius kort efter, at Galileo opdagede dem i 1610. Af disse er den inderste Io, der er opkaldt efter en præster af Hera, der blev Zeus 'elsker.
Med en diameter på 3.642 kilometer er det den fjerde største måne i solsystemet. Med over 400 aktive vulkaner er det også det mest geologisk aktive objekt i solsystemet. Overfladen er overskuet med over 100 bjerge, hvoraf nogle er højere end Jordens Mount Everest.
I modsætning til de fleste satellitter i det ydre solsystem (som er dækket med is), er Io hovedsageligt sammensat af silikatsten, der omgiver et smeltet jern eller jernsulfidkerne. Io har en ekstremt tynd atmosfære, der for det meste består af svovldioxid (SO)2).
Den anden inderste galileiske måne er Europa, der tager sit navn fra den mytiske fønikiske adelskvind, der blev efterfulgt af Zeus og blev dronning af Kreta. Ved 3121,6 kilometer i diameter er det den mindste af galilæerne og lidt mindre end månen.
Europas overflade består af et lag vand omkring mantelen, som menes at være 100 kilometer tyk. Det øverste afsnit er fast is, mens bunden antages at være flydende vand, der gøres varmt på grund af varmeenergi og tidevandsbøjning. Hvis det er sandt, er det muligt, at der kan eksistere jordbundsliv i dette hav under jorden, måske i nærheden af en række dybhavs-hydrotermiske ventilationsåbninger.
Europas overflade er også en af de glatte i solsystemet, et faktum, der understøtter ideen om flydende vand, der findes under overfladen. Manglen på kratre på overfladen tilskrives, at overfladen er ung og tektonisk aktiv. Europa er primært lavet af silikatsten og har sandsynligvis en jernkerne og en svag atmosfære, der primært består af ilt.
Næste op er Ganymede. Ved 5262,4 kilometer i diameter er Ganymede den største måne i solsystemet. Mens den er større end planeten Merkur, betyder det, at det er en iskald verden, at det kun har halvdelen af Merkuris masse. Det er også den eneste satellit i solsystemet, der vides at have en magnetosfære, sandsynligvis skabt gennem konvektion inden i den flydende jernkerne.
Ganymedes er hovedsageligt sammensat af silikatgrundsten og vandis, og et saltvandhav antages at eksistere næsten 200 km under Ganymedes overflade - skønt Europa er den mest sandsynlige kandidat til dette. Ganymede har et stort antal krater, hvoraf de fleste nu er dækket af is, og kan prale af en tynd iltatmosfære, der inkluderer O, O2, og muligvis O3 (ozon) og noget atomisk brint.
Callisto er den fjerde og længste galileiske måne. Ved en diameter på 4820,6 kilometer er det også den næststørste af galilæerne og den tredje største måne i solsystemet. Callisto er opkaldt efter datteren til den arkadiske konge, Lykaon, og en jagtekompis til gudinden Artemis.
Sammensat af tilnærmelsesvis lige store mængder sten og is er det den mindst tætte af galilæerne, og undersøgelser har afsløret, at Callisto også kan have et indre hav på dybder større end 100 kilometer fra overfladen.
Callisto er også en af de mest kraterbundne satellitter i solsystemet - den største af dem er det 3000 km brede bassin, der kaldes Valhalla. Det er omgivet af en ekstremt tynd atmosfære sammensat af kuldioxid og sandsynligvis molekylært ilt. Callisto har længe været betragtet som det mest egnede sted for en menneskelig base til fremtidig udforskning af Jupiter-systemet, da det er længst fra den intense stråling af Jupiter.
Den indre gruppe (eller Amalthea-gruppen) er fire små måner, der har diametre under 200 km, kredsløb ved radier mindre end 200.000 km, og har banehældninger på mindre end en halv grad. Denne gruppe inkluderer månerne fra Metis, Adrastea, Amalthea og Thebe.
Sammen med et antal indvendige måneskyer, som endnu er uset, fylder og vedligeholder disse måner Jupiters svage ringsystem - Metis og Adrastea hjælper Jupiters hovedring, mens Amalthea og Thebe opretholder deres egne svage ydre ringe.
Metis er den nærmeste måne til Jupiter i en afstand af 128.000 km. Det er ca. 40 km i diameter, tidligt aflåst og meget asymmetrisk form (med en af diametrene næsten dobbelt så stor som den mindste). Det blev først opdaget før Jupiters flyby fra 1979 af Voyager 1 rumsonde. Det blev opkaldt i 1983 efter den første kone af Zeus.
Den næst nærmeste måne er Adrastea, som er omkring 129.000 km fra Jupiter og 20 km i diameter. Også kendt som Jupiter XV er Amalthea den anden på afstand og den mindste af de fire indre måner i Jupiter. Det blev opdaget i 1979, da Voyager 2 sonde fotograferede det under en flyby.
Amalthea, også kendt som Jupiter V, er Jupiters tredje måne i rækkefølge af afstand fra planeten. Det blev opdaget den 9. september 1892 af Edward Emerson Barnard og opkaldt efter en nymfe i græsk mytologi. Det menes at bestå af porøs vandis med ukendte mængder af andre materialer. Dets overfladefunktioner inkluderer store kratre og rygge.
Thebe (alias Jupiter XIV) er den fjerde og sidste indre måne af Jupiter. Den er uregelmæssigt formet og rødlig i farve og antages som Amalthea at bestå af porøs vandis med ukendte mængder af andre materialer. Dets overfladefunktioner inkluderer også store krater og høje bjerge - hvoraf nogle er sammenlignelige med selve månens størrelse.
Uregelmæssige satellitter:
De uregelmæssige satellitter er dem, der er væsentligt mindre og har fjernere og excentriske baner end de almindelige satellitter. Disse måner opdeles i familier, der har ligheder i bane og sammensætning. Det antages, at disse i det mindste delvist blev dannet som et resultat af kollisioner, mest sandsynligt af asteroider, der blev fanget af Jupiters tyngdefelt.
De, der er samlet i familier, er alle opkaldt efter deres største medlem. F.eks. Er Himalia-gruppen opkaldt efter Himalia - en satellit med en gennemsnitlig radius på 85 km, hvilket gør den til den femte største måne, der kredser om Jupiter. Det antages, at Himalia engang var en asteroide, der blev fanget af Jupiters tyngdekraft, som derefter oplevede en påvirkning, der dannede månene fra Leda, Lysithea og Elara. Disse måner har alle progradbaner, hvilket betyder, at de går i samme retning som Jupiters rotation.
Carme-gruppen får sit navn fra Månen med samme navn. Med en gennemsnitlig radius på 23 km er Carme det største medlem af en familie af joviske satellitter, der har lignende bane og udseende (ensartet rød), og derfor menes at have en fælles oprindelse. Satellittene i denne familie har alle retrogradige kredsløb, hvilket betyder, at de kredser om Jupiter i den modsatte retning af dens rotation.
Ananke-gruppen er opkaldt efter sin største satellit, der har en gennemsnitlig radius på 14 km. Det antages, at Ananke også var en asteroide, der blev fanget af Jupiters tyngdekraft og derefter led af en kollision, der brød et antal stykker af. Disse stykker blev de andre 15 måner i Ananke-gruppen, som alle har retrogradbaner og forekommer grå i farve.
Pasiphae-gruppen er en meget forskelligartet gruppe, der spænder i farve fra rød til grå - hvilket betyder muligheden for, at den er resultatet af flere sammenstød. Opkaldt efter Paisphae, som har en gennemsnitlig radius på 30 km, er disse satellitter retrograd og antages også at være resultatet af en asteroide, der blev fanget af Jupiter og fragmenteret på grund af en række kollisioner.
Der er også adskillige uregelmæssige satellitter, der ikke er en del af nogen bestemt familie. Disse inkluderer Themisto og Carpo, de inderste og yderste uregelmæssige måner, som begge har progradbaner. S / 2003 J 12 og S / 2011 J 1 er den inderste af de retrograde måner, mens S / 2003 J 2 er den yderste måne for Jupiter.
Struktur og sammensætning:
Som regel falder den gennemsnitlige tæthed af Jupiters måner med deres afstand fra planeten. Callisto, den mindst tætte af de fire, har en mellemdensitet mellem is og klippe, mens Io har en densitet, der angiver, at den er lavet af sten og jern. Callistos overflade har også en stærkt krateret overflade, og den måde, den roterer på, indikerer, at dens densitet er ligeligt fordelt.
Dette antyder, at Callisto ikke har nogen stenet eller metallisk kerne, men består af en homogen blanding af is og sten. I modsætning hertil indikerer rotationen af de tre indre måner differentiering mellem en kerne af tættere stof (såsom silicater, sten og metaller) og en kappe af lettere materiale (vandis).
Afstanden fra Jupiter stemmer også overens med betydelige ændringer i dens månes overfladestruktur. Ganymedes afslører fortidens tektoniske bevægelse af isoverfladen, hvilket ville betyde, at undergrundslagene gennemgik delvis smeltning på én gang. Europa afslører en mere dynamisk og nyere bevægelse af denne art, hvilket antyder en tyndere isskorpe. Endelig har Io, den inderste måne, en svovloverflade, aktiv vulkanisme og intet tegn på is.
Alt dette tyder på, at den tættere på en måne er for Jupiter, desto varmere er det indvendigt - med modeller, der antyder, at niveauet for tidevandsopvarmning er i omvendt forhold til kvadratet for deres afstand fra planeten. Det antages, at alle Jupiters måner en gang kunne have haft en intern sammensætning, der ligner den i nutidens Callisto, mens resten ændrede sig over tid som et resultat af tidevandsopvarmning forårsaget af Jupiters tyngdefelt.
Hvad dette betyder er, at for alle Jupiters måner, undtagen Callisto, blev deres indre is smeltet, så sten og jern kunne synke ned til det indre og vand til at dække overfladen. I Ganymede dannedes en tyk og solid isskorpe, mens den i det varmere Europa dannede en tyndere lettere brudt skorpe. På Io, den nærmeste planet til Jupiter, var opvarmningen så ekstrem, at al klippen smeltede, og vandet kogte ud i rummet.
Jupiter, en gasgigant med enorme proportioner, blev passende opkaldt efter kongen af den romerske panteon. Det er kun passende, at en sådan planet har mange, mange måner, der kredser rundt om den. I betragtning af opdagelsesprocessen, og hvor lang tid det har taget os, ville det ikke være overraskende, hvis der er flere satellitter omkring Jupiter, der bare venter på at blive opdaget. Syvogtres og tæller!
Space Magazine har artikler om Jupiters største måne- og Jupiter-måner.
Du skal også tjekke Jupiters måner og ringe og Jupiters største måner.
For mere information, prøv Jupiters måner og Jupiter.
Astronomy Cast har også en episode om Jupiters måner.
