木星衛星

木星衛星

衛星類型
木星衛星總共有79顆,其中木衛一、木衛二、木衛三、木衛四是意大利天文學家伽利略在1610年用自制的望遠鏡發現的,這四個衛星後被稱為伽利略衛星。2018年7月17日,美國研究人員說,他們新發現了12顆木星衛星,使已知木衛總數增加到79顆。新發現的衛星中,有1顆有同其他衛星正面碰撞的風險。
    中文名:木星衛星 外文名: 所屬學科: 分 類:衛星 發現者:伽利略 發現時間:1610年

簡介

木星衛星satellitesofJupiter 木星的其他衛星比伽利略衛星暗得多,要用較大的望遠鏡才能看見。美國天文學家巴納德在1892年用望遠鏡發現的木衛五在木衛一軌道以内運動。

1979年3月,“旅行者”1号空間探測器發現木衛五呈淺灰色,上面有一個長約130公裡、寬200~220公裡的微紅區域。木星的其他衛星則是1904年以來用照相方法陸續發現的,它們在木衛四以外的軌道上運動。木星的13個衛星中,有的半徑達二千多公裡,有的半徑僅幾公裡或十幾公裡。

1979年初,美國加利福尼亞理工學院的傑威特和丹尼爾森根據“旅行者”2号探測結果宣布發現木星的一個新衛星,即木衛十四。

1980年,又有人宣布發現木衛十五和十六,但尚待證實。

木衛一附近之所以有氫雲、鈉雲,是因為原子從衛星的弱引力場中逃逸,飄散到周圍空間,但又被木星的巨大引力場束縛住。原子雲就展布在“木星空間”,集中在發源地木衛一附近。至于電離層,則是由太陽紫外線電離木衛一的外層大氣中的原子造成的。

1979年3月,“旅行者”1号空間探測器發現木衛一的表面比較平坦,不像一般天體那樣有衆多的環形山。這個空間探測器還在木衛一上發現了至少有六座活火山,以每小時1,600公裡的速度噴發着氣體和固體物質,噴出物高度可達450公裡。火山活動區的直徑有的達200公裡,火山噴發的強度比地球上大得多。

此外,木衛一還有一個紅色的極冠;當木衛一從木星影錐中鑽出來時,有長達15分鐘的亮度增強。射電天文學家還觀測到木星射電噪暴的強度同木衛一在軌道上的位置有密切聯系。

“旅行者”1号發現木衛二是一個明亮的球體,表面夾雜着一些寬闊的黑色條紋和淡黃色暗區。這表明木衛二被冰覆蓋着,冰層底下可能是岩石;黑色條紋可能是它表面的裂縫。“旅行者”1号在木衛三表面發現了十分明顯的山脊和峽谷的标志,這說明木衛三表面存在斷層。“旅行者”1号拍攝的照片還表明,木衛四上有一些由同心環圍繞的大盆地,地勢起伏不大。同心環盆地放射出奇特的亮光,表明木衛四表面有冰層。此外還發現木衛四上的環形山比木衛三的多,說明木衛四的地質年齡比木衛三大。

2018年7月17日,美國研究人員說,他們新發現了12顆木星衛星,使已知木衛總數增加到79顆。新發現的衛星中,有1顆有同其他衛星正面碰撞的風險。

形成和發展

人們認為木星的規則衛星形成于環行星盤——類似于原行星盤的氣體及固體碎片環。這些物質可能是一顆在木星曆史早期形成的、質量與伽利略衛星相約的衛星的殘餘物。

人們認為,外圈的不規則衛星是被捕獲的路過的小行星。那時原衛星環的質量仍然足夠吸收小行星的動力并使其進入軌道。當中許多被突然的減速撕裂,有的之後被其他衛星撞散,從而形成今天我們見到的各個族群。

特性

木星衛星的物理和軌道特性差異頗大。四顆伽利略衛星直徑超過3000公裡,而木衛三甚至是太陽系中除了太陽和八大行星以外最大的天體。其餘衛星直徑都低于250公裡,最小的隻僅僅超過5公裡。就算是伽利略衛星中最小的木衛二,也足足有其他衛星(不包括伽利略衛星)加起來的5000倍。軌道形狀的變化也極大:從近正圓到高離心率不等。另外,有的軌道方向和木星的自轉方向相反(逆行)。公轉周期也介乎7個小時(比木星自轉周期還短)到長達3年左右。

命名

1610年,木星的伽利略衛星發現後不久便由西門·馬裡烏斯命名為艾奧(木衛一)、歐羅巴(木衛二)、加尼未(木衛三)和卡利斯托(木衛四)。

20世紀之前,這些名稱并不受歡迎,取而代之的為“木衛一”、“木衛二”,或“木星的第一顆衛星”等諸如此類的稱号。這些名稱要到20世紀才被廣泛使用,而其餘新發現的衛星則仍待命名,并稱以其羅馬數字編号V(5)至XII(12)。

1892年發現的木衛五,被法國天文學家佛林馬利安首度稱為阿曼爾提亞,非官方,但很流行。

1970年代,天文文學都直接使用衛星的羅馬數字編号。

1975年,國際天文聯合會(IAU)為木衛五至十三起名,并為日後發現的衛星提供正式的命名程序。規則是:新發現衛星的名稱須為神祇朱庇特(宙斯)的愛人和喜歡的人。

2004年,命名規則擴大到以上人物的後代。木衛三十四之後的衛星都以朱庇特或宙斯的女兒命名。

有些小行星和木星衛星有相同的名稱:小行星9、小行星38、小行星52、小行星85、小行星113和小行星239。國際天文聯合會将兩顆小行星(小行星1036和小行星204)永久改名以避免沖突。

曆史記載

其實木衛三是中國戰國時代的天文學家甘德發現的,他著有《歲星經》和《天文星占》兩書,可惜均已失傳。唐朝天文學家瞿昙悉達編著的《開元占經》第二十三卷中有這樣的記載“甘氏曰:單阏之歲,攝提格在卯,歲星在子,與須女、虛、危晨出夕入,其狀甚大有光,若有小赤星附于其側,是謂同盟”。

甘德早在公元前346年發現了木衛三,比伽利略早了将近2000年。

研究

從木星衛星的軌道量子化理論出發,推導木星衛星系統的能量公式,描繪出木星衛星系統的軌道量子數n-能量E半對數坐标圖,進一步探讨木星衛星的軌道量子數與系統能量的關系。

發現意義

伽利略發現其他行星也有衛星,這一發現加深了人類對宇宙的理解。他親手制作的望遠鏡,進行細緻研究,開創了現代天文學。這些發現是運用望遠鏡進行的首次天文發現。

使用簡單的望遠鏡,依靠單獨研究,伽利略讓人們很好地認識了太陽系、星系和浩瀚的宇宙。他制作的望遠鏡使人們觀察到以前難以觀察到的太空景象,加深了人們對宇宙的理解。

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