Tyto Galileovy satelity nebo Galileovy měsíce , jsou čtyři největší přirozené satelity Jupitera . V pořadí podle vzdálenosti od planety jsou to Io , Evropa , Ganymede a Callisto . Jsou pozorovány poprvé Galileo vLeden 1610díky zdokonalení jeho astronomického dalekohledu a jejich objev je publikován v Sidereus nuncius v roceBřezna 1610. Jsou to pak první přírodní satelity objevené na oběžné dráze kolem jiné planety než Země , což značně zpochybňuje geocentrický model obhajovaný mnoha astronomy té doby a dokazuje existenci nebeských objektů neviditelných pro Zemi . Pouhým okem .
Tyto satelity patří mezi největší objekty ve sluneční soustavě s výjimkou Slunce a osmi planet , které jsou všechny větší než trpasličí planety . Zejména Ganymede je největším a nejmohutnějším měsícem ve sluneční soustavě a velikostí předčil planetu Merkur . Jsou také jedinými měsíci Jupiteru dostatečně masivními na to, aby byly sférické. Kromě toho jsou tři vnitřní měsíce, Io, Evropa a Ganymede, jediným známým příkladem Laplaceovy rezonance : tři těla jsou v orbitální rezonanci 4: 2: 1.
Pokud je Galileo zpočátku jmenuje Medicea Sidera (ve francouzštině : „Medici hvězdy“) na počest rodu Medici , jména, která vstoupí do potomstva, jsou jména, která vybral Simon Marius - který také prohlásil otcovství objevu měsíců - na základě na návrh Johannesa Keplera . Tato jména odpovídají postavám z řecké mytologie , milenkám a milovníkům Dia ( Jupiter v římské mytologii ), tj. Io , kněžka Héra a dcera Inachos ; Evropa , dcera Agénora ; Ganymede , nositel pohárů bohů; a Callisto , je nymfa of Artemis .
Představovali 99,997% hmoty obíhající kolem Jupitera a zůstali jedinými známými měsíci planety po téměř tři století až do objevení páté největší Amalthea v roce 1892 , jejíž průměr byl mnohem menší.
Io je galileovský měsíc s oběžnou dráhou nejblíže k Jupiteru , který má poloviční hlavní osu 421 800 kilometrů a periodu otáčení asi 42 hodin. Kromě toho je to čtvrtý největší měsíc ve sluneční soustavě , který má průměrný průměr 3 643 km - a je druhým nejmenším z galilejských měsíců - nejhustší z nich a známý astronomický objekt obsahující nižší množství vody .
S více než 400 aktivními sopkami je Io také geologicky nejaktivnějším objektem ve sluneční soustavě . Tato extrémní geologická aktivita je výsledkem slapového oteplování v důsledku tření generovaného uvnitř Měsíce jeho gravitačními interakcemi s Jupiterem , což je důsledek jeho oběžné dráhy udržované mírně excentrické díky jeho orbitální rezonanci s Evropou a Ganymedem . Tyto sopky produkují chocholy ze síry a oxid uhličitý , které se zvednou několik stovek kilometrů nad povrchem a pak pokrývají obrovské pláně Měsíce s mrazivým vrstvou materiálu, malovat ji v různých barevných odstínech.. Materiály produkované tímto vulkanismem tvoří na jedné straně tenkou a nerovnou atmosféru Io a na druhé straně produkují velký torus plazmy kolem Jupiteru díky jejich interakci s magnetosférou planety .
Tato oblast je také posetý více než 100 hor , které vyvolává jevy tektonických na spodní části kůry z křemičitanu . Některé z těchto vrcholů jsou vyšší než Mount Everest , a to navzdory skutečnosti, že poloměr Io je 3,5krát menší než poloměr Země a přibližně stejný jako poloměr Měsíce . Na rozdíl od většiny měsíců ve vnější sluneční soustavě , které jsou většinou vyrobeny z vodního ledu , je Io tvořeno silikátovou horninou obklopující jádro roztaveného železa nebo pyritu .
Evropa je podle vzdálenosti od Jupitera druhým galilejským měsícem, který má poloviční hlavní osu 671 100 kilometrů, a nejmenší ze čtyř o průměru 3 122 km , což z něj činí šestý největší měsíc v systému. Sluneční , po Měsíci .
To je hlavně tvořen silikátové horniny a kůrou z vodního ledu , stejně jako asi jádro ze železa a niklu . Má velmi tenkou atmosféru složenou převážně z kyslíku . Jeho povrch představuje zejména ledovcové pruhování a trhliny zvané lineae, ale jen málo impaktních kráterů , což je ve srovnání s polárními oblastmi Země.
Má nejhladší povrch ze všech známých nebeských objektů ve sluneční soustavě . Tento mladý povrch - s odhadovaným věkem 100 milionů let - a bez úlevy spojené s přítomností indukovaného magnetického pole vede k hypotéze, že navzdory maximální povrchové teplotě 130 K (-143 ° C ) bude mít oceán podzemní vody, s hloubkou kolem 100 km , příznivé prostředí pro možný mimozemský život . Převládající model naznačuje, že přílivové oteplování díky své mírně excentrické dráze - udržované jeho orbitální rezonancí s Io a Ganymedem - umožňuje oceánu zůstat kapalným a mělo by za následek pohyb ledu podobný deskové tektonice , první aktivitě tohoto typu pozorované na jiný objekt než Země . Tyto solné dodrženy určité geologické rysy naznačují, že oceán interaguje s kůrou, také poskytovat zdroj vodítka k určení, zda by Evropa mohla být obyvatelná .
Hubbleův kosmický dalekohled navíc pravidelně detekuje emise oblaků vodní páry podobné těm , které jsou vidět na Enceladu , měsíci Saturnu , o kterém se říká, že je způsoben erupčními gejzíry .
Ganymede , třetí galilejský měsíc podle vzdálenosti od Jupiteru s polohlavní osou 1070 400 kilometrů, je největším a nejmohutnějším přirozeným satelitem ve sluneční soustavě, s průměrným průměrem 5 262 km - přesahuje 8% průměru planety Merkur - a hmotnost 1,482 × 10 23 kg .
Jedná se o zcela diferencované tělo s tekutým jádrem bohatým na železo a ledovou krustou plovoucí na teplejším ledovém plášti. Povrchový led by se nacházel ve slaném subglaciálním oceánu hlubokém 200 km a který by mohl obsahovat více vody než všechny oceány Země dohromady. Jeho povrch pokrývají dva hlavní typy půdy: asi třetina temných oblastí, plná kráterů s dopadem a stará čtyři miliardy let; a pro zbývající dvě třetiny lehčí oblasti, o něco mladší a se širokými rýhami. Příčina tohoto geologického narušení není dobře známa, ale je pravděpodobně výsledkem tektonické aktivity způsobené přílivovým oteplováním a změnou objemu měsíce během jeho historie. Měsíc má mnoho impaktních kráterů, ale mnoho z nich zmizelo nebo je sotva viditelných, protože jsou pokryty ledem tvořícím se nahoře, který se pak nazývá palimpsest .
Je to jediný satelit ve sluneční soustavě, o kterém je známo, že má magnetosféru , pravděpodobně vytvořenou dynamickým efektem s konvekcí uvnitř tekutého železného jádra. Jeho slabá magnetosféra je obsažena v mnohem větším magnetickém poli Jupiteru a je k němu připojena otevřenými siločarami . Družice má jemnou atmosféru obsahující zejména dioxygen (O 2).
Callisto je nejvzdálenějším galilejským měsícem od Jupiteru s polohlavní osou 1 882 700 kilometrů a druhým největším měsícem s průměrným průměrem 2 410 km - a tedy třetím největším měsícem ve sluneční soustavě. Mezi galilejskými měsíci je nejméně hustý ze všech a jediný, který nebývá v orbitální rezonanci. Je složen přibližně ze skály a ledu ve stejných částech a kvůli nedostatečnému zahřívání v důsledku slapových sil by byl diferencován pouze částečně . Callisto mohla mít oceán kapalné vody více než 100 kilometrů pod povrchem. Ten druhý by pravděpodobně hostil mimozemský život , i když je to považováno za méně pravděpodobné než pro Evropu.
Povrch Callisto je velmi kráterovaný - je to jeden z měsíců s největším počtem kráterů ve sluneční soustavě - extrémně starý a nevykazuje žádné stopy po tektonické aktivitě. Představuje zejména pánev o šířce 3000 km zvanou Valhalla, která pravděpodobně pochází z formování kůra satelitu. Kromě toho je méně ovlivněna Jupiterovou magnetosférou než jiné vnitřní satelity, protože je dále od planety, což znamená, že byla považována za nejvhodnější orgán pro vytvoření lidské základny pro ni. Průzkum Jovianského systému. Měsíc je obklopen velmi tenkou atmosférou složenou převážně z oxidu uhličitého a pravděpodobně molekulárního kyslíku , stejně jako ionosférou .
Tato tabulka je vytvořena z údajů poskytnutých NASA v Jovian Satellite Fact Sheet . Velikost obrázků je na příslušné stupnici měsíců.
Io Jupiter já |
Evropa Jupiter II |
Ganymede Jupiter III |
Callisto Jupiter IV |
|
---|---|---|---|---|
Fotografie ( Galileo ) |
||||
Model interiéru | ||||
Průměrný rádius (km) |
1821,5 | 1560,8 | 2,631.2 | 2410.3 |
Hmotnost (kg) |
8,932 × 10 22 | 4,8 × 10 22 | 1,482 × 10 23 | 1,076 × 10 23 |
Hustota (g / cm 3 ) |
3,530 | 3,010 | 1940 | 1830 |
Střední poloosa (km) |
421 800 | 671 100 | 1070 400 | 1 882 700 |
Oběžná doba (dny Země) |
1769138 | 3,551,181 | 7,154 553 | 16 689 017 |
Oběžná doba (vzhledem k Io) |
1 | 2.0 | 4.0 | 9.4 |
Náklon osy (stupně) |
0,04 | 0,47 | 0,44 | 0,19 |
Orbitální výstřednost | 0,004 | 0,009 | 0,001 | 0,007 |
Záblesky hlášené sondami odhalily neočekávanou rozmanitost satelitů Jupitera a Saturna. Na počátku dvacátých let 20. století, přestože existovala shoda ohledně role určitých parametrů, vyvolala tato „mimořádná odrůda, jejíž původ je stále zcela neznámý“ několik teorií. Ještě více než jejich jednotlivé geologické charakteristiky zůstává vysvětlení velmi odlišného složení každého měsíce předmětem dynamického výzkumu.
Měsíc | rem / den |
---|---|
Io | 3600 |
Evropa | 540 |
Ganymede | 8 |
Callisto | 0,01 |
Pozorování fluktuací na drahách Galileových satelitů naznačuje, že jejich průměrná hustota klesá se vzdáleností od Jupitera. Callisto, nejvzdálenější a nejméně hustý ze čtyř měsíců, má tedy střední hustotu mezi ledem a horninou, zatímco Io, nejvnitřnější a nejhustší měsíc, má střední hustotu mezi horninou a železem. Callisto také ukazuje velmi starou, silně kráterovanou a nezměněnou ledovou plochu. Jeho hustota je rovnoměrně rozložena, což naznačuje, že nemá kamenné nebo kovové jádro, ale je tvořeno homogenní směsí horniny a ledu. Může to být původní struktura všech měsíců.
Rotace tří vnitřních měsíců naopak naznačuje diferenciaci jejich interiérů s hustším materiálem uprostřed. Rovněž odhalují významnou změnu povrchu. Ganymede ukazuje stopy minulé tektonické aktivity ledové plochy, včetně částečného roztavení podzemních vrstev. Evropa odhaluje dynamičtější a nedávnější pohyb, který naznačuje tenčí ledovou kůru a pohyb analogický stále aktivní deskové tektonice . A konečně, Io, nejvnitřnější měsíc, má povrch síry, aktivní vulkanismus a žádné stopy po ledu.
To vše naznačuje, že čím blíže je měsíc k Jupiteru, tím je jeho vnitřek teplejší. Současný model je takový, že měsíce zažívají přílivové oteplování díky Jupiterovu gravitačnímu poli, v nepřímém poměru k druhé mocnině jejich vzdálenosti od obří planety, kvůli jejich nekruhovým oběžným dráhám. Ve všech případech, kromě případu Callisto, který není diferencovaný , roztavil vnitřní led a umožnil skále a železu potopit se dovnitř a vodu pokrýt povrch. U Ganymeda se poté vytvořila silná a pevná ledová kůra. V teplejší Evropě se vytvořila tenčí a snáze zlomitelná kůra. V Io je oteplování tak extrémní, že se veškerá hornina roztavila a voda se odpařila, čímž se tento měsíc stal nebeským objektem s nejmenším množstvím vody ve sluneční soustavě.
Tyto čtyři Galileovy satelity jsou největšími družic Jupiterova systému : 5 th největší měsíc v systému, Amalthea , má rozměry pouze 125 x 73 x 64 km , kde Evropa - nejmenší z Galileovy měsíce - má poloměr průměru více než desetkrát větší, 1 561 km . Jsou to také jediné satelity Jupitera dostatečně velké, aby měly sférický a ne nepravidelný tvar. Galileovské satelity představují 99,997 % hmoty obíhající kolem Jupiteru.
Pro srovnání, Ganymede , největší ze všech přírodních satelitů ve sluneční soustavě , je podstatně větší než Merkur a měří téměř tři čtvrtiny průměru Marsu . V celé sluneční soustavě mají pouze Titan , Triton a Měsíc rozměry srovnatelné s galileovskými měsíci.
Galileovy měsíce mají slabě excentrické dráhy (méně než 0,009) a mírně nakloněné vzhledem k Jupiterovu rovníku (méně než 0,74 °). Nejbližší Io se nachází 421 800 km od Jupiteru, což je o něco méně než šestinásobek poloměru planety. Nejvzdálenější Callisto má poloviční hlavní osu, která se rovná 1 882 700 km neboli 26 Joviánským paprskům.
Oběžné dráhy Io, Evropa a Ganymede, tři nejvnitřnější měsíce, představují určitý typ orbitální rezonance , nazývaný Laplaceova rezonance: jejich orbitální období jsou v poměru 1: 2: 4, to znamená, že Evropě trvá dvakrát tak dlouho Cestuji po jeho oběžné dráze a Ganymede čtyřikrát delší. Jejich orbitální fáze jsou také spojeny a zabraňují trojité konjunkci . Přesněji řečeno, vztah mezi délkami tří satelitů je dán vztahem :, kde je librace , satelity nejsou přesně v rezonanci.
Callisto, vzdálenější, není v rezonanci s ostatními měsíci. Navíc, ostatní přírodní satelity Jupitera, které mají mnohem nižší hmotnost a jsou relativně daleko od galileovských satelitů, jsou jejich vliv na oběžné dráhy zanedbatelný.
Spekuluje se, že pravidelné Jupiterovy satelity - jejichž součástí jsou i galilejské satelity - vytvořené z cirkulárního disku , prstence akrečního plynu a pevných úlomků kolem Jupiteru podobného protoplanetárnímu disku . Neexistuje však jasná shoda ohledně mechanismu tvorby satelitů.
Simulace naznačují, že ačkoli měl tento disk v jednom bodě relativně vysokou hmotnost, postupem času by jím prošla podstatná část (několik desetin procenta) hmotnosti Jupitera zachycená ve sluneční mlhovině. Disk s hmotností pouze 2% Jupitera je však dostatečný k vysvětlení přítomnosti existujících satelitů, a zejména existence galileovských satelitů, které tvoří extrémní většinu hmoty obíhající kolem Jupitera.
První model tedy naznačuje, že v počátcích historie Jupiteru by existovalo několik generací satelitů o hmotnosti srovnatelné s galileovskými satelity. Každá generace měsíců by zažila rotaci spirály směrem k Jupiteru v důsledku tahu disku, než by se rozpadla, jakmile by se nacházela uvnitř Rocheho limitu planety. Nové měsíce by se pak vytvořily z jiných úlomků zachycených v mlhovině. V době, kdy se formovala současná generace, byl disk ztenčen do té míry, že již silně nezasahoval do oběžných drah měsíců. Pokud jsou měsíce vždy zpomaleny tahem, jsou také chráněny Laplaceovou rezonancí, která fixuje oběžné dráhy Io, Evropy a Ganymede.
Konkurenční model však naznačuje, že měsíce by se z protoplanetárního disku formovaly pomalu a že by neexistovaly žádné generace: rozdíly od zcela skalnatého Io po Callisto tvořené napůl ledem a horninou by byly způsobeny touto pomalou tvorbou, protože stejně jako vytvoření Laplaceovy rezonance.
Čtyři galilejské měsíce by byly dostatečně jasné, aby je bylo možné vidět pouhým okem , kdyby byly dále od Jupitera. Hlavní obtíže při jejich pozorování tedy spočívají v tom, že se nacházejí velmi blízko planety, a proto jsou ponořeny do její svítivosti, která je 200krát větší než jejich. Jejich maximální úhlová vzdálenost od Jupitera je mezi 2 a 10 obloukovými minutami , což je téměř na hranici lidského vidění. Jsou však rozlišitelné dalekohledem s malým zvětšením.
Tato obtížnost pozorování pouhým okem vede některé astronomy ke zpochybnění tvrzení, že Gan De mohl vidět měsíce více než dvě tisíciletí před vynálezem astronomických brýlí a dalekohledů . Nicméně z XIX th století , Simon Newcomb tvrdí, že kombinace Ganymede a Callisto opozice by mohla pomoci překonat oslnění od Jupiteru. To by však vyžadovalo velmi dobrou zrakovou ostrost a rizika falešně pozitivních výsledků jsou příliš vysoká na to, aby se to dalo obecně potvrdit.
Když měsíce procházejí mezi Jupiterem a Zemí, nastává přechod . Měsíce, zejména Ganymede kvůli jeho větším rozměrům, také vrhají na planetu stíny viditelné dalekohledem. Dvojité přechody - dva měsíce současně v tranzitu kolem Jupiteru - se vyskytují jednou nebo dvakrát za měsíc. Trojitý tranzit, jaký pozorovali Hubble z Evropy, Callisto a Io the24. ledna 2015, stane se to jen jednou nebo dvakrát za deset let. Kvůli orbitální rezonanci tří vnitřních Galileových měsíců však není možné pozorovat čtyřnásobný přechod.
Měsíc |
Zdánlivá velikost v opozici |
Geometrické albedo | Maximální oddělení od opozice |
---|---|---|---|
Io | 5,02 ± 0,03 | 0,63 ± 0,02 | 2 '27 " |
Evropa | 5,29 ± 0,02 | 0,67 ± 0,03 | 3 '54 " |
Ganymede | 4,61 ± 0,03 | 0,43 ± 0,02 | 6 '13 " |
Callisto | 5,65 ± 0,10 | 0,17 ± 0,02 | 10 '56 " |
Díky vylepšením, která Galileo provedl ve svém astronomickém dalekohledu a dosáhl zvětšení 20, se mu podařilo pozorovat nebeské objekty zřetelněji, než bylo dříve možné, dokonce pozorovat nové, jako jsou galilejské satelity.
the 7. ledna 1610, Galileo píše dopis, ve kterém se zmiňuje o pozorování tří stálých hvězd poblíž Jupitera jeho astronomickým dalekohledem na univerzitě v Padově . Poté pozoroval pouze tři: nedokázal tedy rozlišit Io a Evropu kvůli nízké síle jeho dalekohledu a obě hvězdy byly proto zaznamenány jako jediný světelný bod. Následujícího dne je poprvé spatřil jako samostatná těla:8. ledna 1610je proto považována za datum objevu Evropy a Io IAU . Pravidelně pokračuje ve svých pozorováních až doBřezna 1610, datum, kdy v Benátkách publikuje Sidereus nuncius (dále jen „hvězdný posel“), ve kterém došel k závěru, že tato tělesa nejsou pevnými hvězdami, ale skutečně nebeskými objekty obíhajícími kolem Jupitera.
Jedná se o první přírodní satelity objevené na oběžné dráze kolem jiné planety než Země . Tyto hvězdy, také první objevené pomocí nástroje a ne pouhým okem, ukazují, že astronomický dalekohled a poté dalekohledy mají pro astronomy skutečný zájem tím, že jim umožňují pozorovat nové nebeské objekty. Navíc objev objektů obíhajících kolem planety jiné než Země poskytuje velmi důležité důkazy, které znehodnocují geocentrizmus . Pokud Sidereus nuncius výslovně nezmiňuje heliocentrický model podporovaný Nicholasem Copernicem , zdá se, že Galileo by byl zastáncem této teorie.
Xi Zezong, historik astronomie, obhajuje, že čínský astronom Gan De pozoroval v roce 362 před naším letopočtem poblíž Jupiteru „malou červenou hvězdu“ . AD , což mohl být Ganymede . Astronomové skutečně obhajují, že galileovské měsíce lze rozlišit pouhým okem, během jejich maximálního prodloužení a za výjimečných pozorovacích podmínek. Pokud by se to potvrdilo, mohlo by to předcházet Galileovu objevu téměř o dvě tisíciletí. To však někteří astronomové odmítají, protože galileovské měsíce jsou příliš utopeny v záři Jupiteru, aby je bylo možné pozorovat pouhým okem, navíc když je jejich existence ignorována.
V roce 1614 německý astronom Simon Marius ve svém Mundus Iovialis anno M.DC.IX Detectus Ope Perspicilli Belgici ( svět Jovian objevil v roce 1609 díky belgickému dalekohledu ) tvrdí, že tyto objekty objevil na konci roku 1609, několik týdny před Galileem. Ten zpochybňuje toto tvrzení v roce 1623 a odmítá Mariusovo dílo jako plagiát, obvinění, na která nemůže odpovědět, protože krátce poté zemře. Nakonec je autorství objevu satelitů přičítáno tomu, kdo svou práci publikoval jako první, s vysvětlením, že Galileo je jediným autorem. Pokud je však Mariova pověst zmařena těmito obviněními z plagiátorství, astronomové jako Oudemans věří, že měl dostatečnou kapacitu k tomu, aby učinil tento objev na své straně současně. Kromě toho Simon Marius jako první publikoval v roce 1614 astronomické tabulky pohybů satelitů.
Galileo, že byl od roku 1605 do 1608 tutora z Cosimo II de Medici - mezitím stává velkovévody Toskánska v roce 1609 - se snaží využít tento objev, aby získali jeho přízeň, a tak, že se stane jeho patron . Krátce po svém objevu tedy napsal tajemníkovi velkovévody:
„Bůh mi požehnal, abych mohl takovým zvláštním znamením odhalit svému Pánu moji oddanost a touhu, aby jeho slavné jméno žilo jako rovnocenný mezi hvězdami, a protože je to pro mě, prvního objevitele, pojmenovat tyto Přál bych si, aby nové planety napodobovaly velké mudrce, kteří mezi hvězdy umístili ty nejvýznamnější hrdiny této doby, aby je zaregistrovali ve jménu Jeho Nejsvětější Výsosti velkovévody. "
- Galileo, 13. února 1610
Ptá se také, zda by hvězdy měly být pojmenovány Cosmica Sidera (ve francouzštině : „kosmické hvězdy“) po samotném Cosme, nebo Medicea Sidera (ve francouzštině : „léčivé hvězdy“), která by ctila čtyři bratry z domu Medici (Cosme, Francesco, Carlo a Lorenzo). Sekretářka podle názoru Cosima II odpovídá, že druhý návrh je nejlepší.
the 19. března, pošle velkovévodovi dalekohled, kterým poprvé pozoroval měsíce Jupitera, s kopií svého Sidereuse Nunciuse, kde podle rady sekretáře pojmenoval čtyři měsíce Medicea Sidera . V úvodu této publikace také píše:
"Sotva na Zemi začaly svítit nesmrtelné milosti vaší duše, než se na nebi nabízejí zářící hvězdy, které budou jako jazyky mluvit a navždy oslavovat vaše nejcennější ctnosti." Zde jsou čtyři hvězdy vyhrazené pro vaše proslulé jméno (...), které (...) dělají své cesty a oběžné dráhy úžasnou rychlostí kolem hvězdy Jupitera (...) jako děti stejné rodiny. (...) Opravdu se zdá, že sám Stvořitel hvězd mě jasnými argumenty nabádal, abych tyto nové planety nazval slavným jménem Vaše Výsosti před všemi ostatními. "
- Galileo, Sidereus Nuncius
Mezi dalšími navrhovanými jmény najdeme Principharus , Victipharus , Cosmipharus a Ferdinandipharus , na počest čtyř bratrů Medici, jména, která používá Giovanni Hodierna , žák Galileo a autor prvních ephemeris ( Medicaeorum Ephemerides , 1656). Johannes Hevelius je nazývá Circulatores Jovis nebo Jovis Comites a Jacques Ozanam Gardes nebo satelity (z latinských satelitů, satelity : „doprovod“ ). Nicolas-Claude Fabri de Peiresc jim dal následující jména v pořadí podle jejich vzdálenosti od Jupitera: Cosimo mladší , Cosimo starší , Marie a Kateřina .
Přestože Simon Marius není připsán za objev galilejských satelitů, zůstávají potomkům jména, která jim dal. Ve své publikaci z roku 1614 Mundus Jovialis navrhl několik alternativních jmen pro měsíc nejblíže k Jupiteru, například „ Jupiterova rtuť “ a „první planeta Jovian“, a učinil totéž pro následující. Na základě návrhu Johannesa Keplera vŘíjen 1613, také navrhuje schéma pojmenování, kdy je každý měsíc pojmenován podle milenky nebo milenky řeckého boha Dia (jeho římský ekvivalent je Jupiter ). V pořadí podle vzdálenosti od planety je proto jmenuje Io , Evropa , Ganymede a Callisto a píše:
"Básníci vyčítají Jupiteru jeho nepravidelné lásky." O třech mladých dívkách se zmiňuje, že jim Jupiter úspěšně dvořil. Io, dcera Inachosů, Callisto z Lycaonu, Evropa Agenoru. Pak je tu Ganymede, krásný syn krále Trosa, kterého Jupiter, který má podobu orla, nese k nebi na zádech, jak to básníci pohádkově říkají, a zejména Ovid. Takže si myslím, že se nedopustím špatného jednání, pokud První budu nazývat já, druhá Evropa, třetí, kvůli majestátu jeho světla, Ganymede, čtvrtý Callisto. "
- Simon Marius, Mundus Jovialis
Galileo odmítá používat jména navržená Mariusem, a proto vymýšlí systém stálého číslování, který se dodnes používá, souběžně s vlastními jmény. Číslování začíná měsícem nejblíže Jupiteru: I pro Io, II pro Evropu, III pro Ganymede a IV pro Callisto. Galileo používá tento systém ve svých notebookech. Jedním z důvodů předložených k nepřijetí vlastních jmen navržených Galileem je, že angličtí a francouzští astronomové, kteří neměli stejný vztah s rodinou Medici, věřili, že měsíce patřily více Jupiteru než živým princům.
Jména daná Simon Marius začínají být široce používán až do století později, ve XX -tého století . Ve velké části dřívější astronomické literatury byly měsíce obecně označovány svým římským číselným označením , například s Io jako „Jupiter I“ nebo jako „Jupiterův první satelit“ . To ztrácí popularitu po objevení satelitů, které mají nejvnitřnější dráhy, as Amalthea v roce 1892, a mnoho nových satelitů Jupiteru na začátku XX th století.
Galileo vyvinul kolem roku 1612 metodu určování zeměpisné délky na základě synchronizace oběžných drah galileovských měsíců s efemeridami . Časy zatmění měsíce - několik z nich se odehrává každý den na Zemi - lze tedy předem přesně vypočítat a porovnat s místními pozorováními na souši nebo na lodi, aby se určil místní čas a tedy zeměpisná délka .
Tato metoda vyžaduje dalekohled, protože měsíce nejsou viditelné pouhým okem. Hlavním problémem této techniky je však to, že je obtížné pozorovat galileovské měsíce pomocí dalekohledu na pohybující se lodi, což je problém, který se Galileo snaží vyřešit pomocí vynálezu celatone , zařízení v pohybu . dalekohled.
Aby bylo možné určit čas z pozic pozorovaných měsíců, je navrženo zařízení zvané jovilabe : je to analogový počítač, který dává den a čas ze sledovaných pozic měsíců a který pojmenuje své podobnosti s astrolábem . Praktické problémy zůstávají velké a tato metoda se nakonec na moři nikdy nepoužívá.
Naopak na souši je tato metoda užitečná a přesná. Jedním z prvních příkladů je měření zeměpisné délky místa staré observatoře Tycho Brahe na ostrově Hven , a to díky tabulkám zatmění, které v roce 1668 zveřejnil Jean-Dominique Cassini . Tedy posledně jmenovaný provádějící pozorování v Paříži a Jean Picard na Hvenu v letech 1671 a 1672 se jim podařilo získat hodnotu 42 minut 10 sekund východně od Paříže, což odpovídá 10 ° 32 ′ 30 ″ , nebo asi 12 minut oblouk (1 / 5 °) více než přesná hodnota. Tuto metodu navíc používají stejní dva astronomové k mapování Francie .
V roce 1690 byly v Connaissance des temps zveřejněny přesnější tabulky zatmění Io , přičemž přesnost efemeridů se v průběhu následujícího století postupně zlepšovala, zejména Giacomo Filippo Maraldi , James Bradley a Pehr Wilhelm Wargentin .
Po další dvě a půl století zůstaly satelity nevyřešenými jasnými skvrnami se zdánlivou velikostí asi 5 na rozdíl od dalekohledů astronomů. V XVII th jsou staleté Galileových slouží k ověření třetí Keplerův zákon o pohybu planet nebo určit čas potřebný pro světlo k cestování mezi Jupiterem a Zemí. Díky efemeridám, které vytvořil Jean-Dominique Cassini, vytváří Pierre-Simon de Laplace matematickou teorii, která vysvětluje orbitální rezonanci Io, Evropy a Ganymeda, což má za následek vylepšené předpovědi oběžných drah měsíců. Později bylo zjištěno, že tato rezonance má zásadní vliv na geologie tří měsíců.
Pokrok dalekohledy na konci XIX th století umožnil astronomům vyřešit skvělé vlastnosti povrchu Io, mezi ostatními. V 90. letech 19. století Edward E. Barnard jako první pozoroval odchylky ve svítivosti Io mezi jeho rovníkovými a polárními oblastmi a správně odvodil, že jsou způsobeny rozdíly v barvě a albedu mezi těmito dvěma oblastmi, a nikoli hypotetickým tvarem vajec. ze satelitu, jak navrhuje William Pickering , nebo ze dvou oddělených objektech, jak bylo původně myšlenka Barnard sám.
Teleskopické pozorování polovině XX th století používá k získání informací o měsíce. Například spektroskopická pozorování naznačují, že povrch Io je panenský z vodního ledu , což je látka nalezená ve velkém množství na jiných galilejských satelitech.
Počínaje sedmdesátými léty je většina informací o měsíčních měsících získávána průzkumem vesmíru . Po plánovaném zničení Galileo v atmosféře Jupitera v roceZáří 2003, nová pozorování pocházejí z pozemských dalekohledů. Zejména adaptivní optické zobrazování z Keckova dalekohledu na Havaji a zobrazování z Hubblova kosmického dalekohledu umožňují sledovat měsíce i bez kosmické lodi v systému Jovian .
Průzkum vesmíru ze Galean měsíce začíná nadjezdy z kosmických sond z NASA Pioneer 10 a Pioneer 11 , v letech 1973 a 1974, resp. Obě sondy procházejí kousek od Jupiteru a několika jeho měsíců a pořizují první podrobné fotografie těchto nebeských těles, které však zůstávají s nízkým rozlišením.
Poskytují vědecká data umožňující studium měsíců například pro Io lepší výpočet jeho hustoty a objev tenké atmosféry nebo pro Ganymede přesnější stanovení jeho fyzikálních charakteristik a prvních snímků jeho prvků. povrch.
Program VoyagerSystém Jovian byl znovu letěn v roce 1979 dvojitými sondami Voyager 1 a Voyager 2 , jejich pokročilejší zobrazovací systém poskytující mnohem podrobnější snímky.
Četné přístroje nesené těmito kosmickými sondami v kombinaci s 33 000 pořízenými fotografiemi umožňují provést hloubkovou studii galileovských měsíců a vést zejména k objevu vulkanismu na Io , prvních aktivních sopkách objevených na jiném těleso sluneční soustavy než Země. Po Io je detekován plazmatický torus hrající důležitou roli v Jupiterově magnetosféře .
Poskytují podrobnější snímky mladého ledového povrchu Evropy, což naznačuje pokračující tektonickou aktivitu. Tyto snímky také vedou mnoho vědců ke spekulacím o možnosti podzemního kapalného oceánu. Poskytují podrobnosti o velikosti Ganymedu a ukazují, že je ve skutečnosti větší než velikost Titanu , což umožňuje jeho překlasifikování na největší přirozený satelit ve sluneční soustavě. Více než polovina povrchu Callisto je vyfotografována v rozlišení 1–2 km s přesným měřením jeho teploty, hmotnosti a tvaru.
GalileoVesmírná sonda Galileo dorazila do systému Jovian v roceProsince 1995po šestileté cestě ze Země sledovat objevy dvou sond Voyager a pozemní pozorování provedená v uplynulých letech.
Významné výsledků se dosahuje za Io, s identifikací velkým železného jádra, podobný tomu, který našel v terestrické planety z vnitřní sluneční soustavy a studium pravidelné erupce ukazuje plochu vyvíjející jako přelety. Během „Mission Galileo Europa“ a „Mission Galileo Millennium“ probíhá mnoho blízkých přeletů Evropy , jejichž cílem je chemická studie Evropy až do hledání mimozemského života v jejím podledovcovém oceánu . Ganymedovo magnetické pole bylo objeveno v roce 1996 a jeho subglaciální oceán v roce 2001. Sonda nakonec uzavře práci na fotografování celého povrchu Callisto a pořizuje fotografie s rozlišením až 15 metrů.
Mise Galileo byla prodloužena dvakrát, v letech 1997 a 2000, a trvala celkem osm let. Když mise Galileo skončí, nasměruje NASA 21. září 2003 sondu k Jupiteru ke kontrolované destrukci . Jedná se o opatření, aby se zabránilo sondy, a priori ne sterilní , od bít do budoucnosti Evropy a kontaminovat jej s pozemními mikroorganismy .
Nové obzoryVesmírná sonda New Horizons , na cestě k Plutu a Kuiperovu pásu , letí nad Jovianským systémem dál28. února 2007pro gravitační asistenční manévr . Fotoaparáty New Horizons fotografují erupce sopek Io a obecněji pořizují podrobné záběry galilejských měsíců. Tyto fotografie umožňují vytváření topografických map Evropy a Ganymedu.
JunoV roce 2011 zahájila NASA sondu Juno v rámci programu New Frontiers , jehož cílem je provádět podrobné studium vnitřní struktury Jupitera z polární oběžné dráhy pravidelným holením jeho povrchu. Vesmírná sonda vstupuje na oběžnou dráhučervence 2016s velmi eliptické dráze , s dobu o 14 dnů , což do značné míry zabraňuje sondy velmi intenzivní planetární radiační pás , který by mohl poškodit. Tato oběžná dráha však udržuje Juno mimo orbitální roviny Galileových měsíců. Studie měsíců tedy není prioritou, ale data jsou stále shromažďována, když je správný čas.
Jupiter Icy Moon Explorer ( JUICE ) je plánovaná mise Evropské kosmické agentury jako součást vědeckého vesmírného programu Cosmic Vision do systému Jovian, který by měl být postupně umístěn na oběžnou dráhu Jupitera a Ganymeda. Toto je první mise na planetu ve vnější sluneční soustavě , kterou NASA nevyvinula. Spuštění JUICE je naplánováno na rok 2022 s předpokládaným příjezdem na Jupiter vŘíjen 2029díky gravitační pomoci Země a Venuše .
JUICE musí v létajícím letu opakovaně studovat tři ledové měsíce Jupitera , konkrétně Callisto , Europe a Ganymede , než se v roce 2032 vydá na oběžnou dráhu kolem druhého, aby mohla být další studie dokončena v roce 2033.
Europa Clipper (2025)Europa Clipper je plánovaná mise NASA na systém Jovian se zaměřením na Evropu . Vypuštění sondy je naplánováno na rok 2025 s příjezdem na Jupiter koncem 20. nebo začátkem 20. let 20. století, v závislosti na zvoleném odpalovacím zařízení.
Jedná se o vesmírnou sondu o hmotnosti více než 3 tun, která nese několik nástrojů, včetně radaru umožňujícího ozvěnu oceánu pod ledem, zkoumat obyvatelnost měsíce a pomáhat s výběrem míst pro budoucí přistávací modul . Po tranzitu více než 6 let , s využitím gravitační pomoci Venuše a Země, musí být vesmírná sonda umístěna na oběžnou dráhu kolem Jupiteru. Vědecká část mise zahrnuje 45 přeletů Evropy po dobu 3,5 roku.
Galilean měsíce, je prostředí, přispívají k science fiction od počátku XX th století , mimo jiné, The Mad Moon (1935), kterou Stanley G. Weinbaum Io nebo vykoupení Mohyla (1936) o Stanley G. Weinbaum pro Evropu. Povaha povrchu Měsíce stále ponechává prostor pro spekulace, jako na obrázku níže nevýhody v knize o astronomii ruské 1903. Později, zhruba v polovině XX -tého století, možnost života cizince v těchto měsících inspiruje autory a designéry of plátkům jako úžasné příběhy nebo Fantastic Adventures .
Isaac Asimov si v Dangereuse Callisto (1940) představuje atmosféru příznivou pro život na Callisto . Robert A. Heinlein soustředí akci na Ganymeda v Apple Trees in the Sky (1953) a evokuje terraformaci Callisto. Galileovy měsíce zmiňuje autor i v dalších románech, jako je Double Étoile (1956) nebo Le Ravin des ténèbres (1970) .
Díky informacím poskytovaným různými misemi pro průzkum vesmíru se vyvíjí zastoupení galilejských satelitů. Například román Arthura C. Clarka z roku 2010: Odyssey Two (1982) je často označován jako nejslavnější evropský sci-fi portrét , nad ním astronauti létají a dostávají tajemnou zprávu: „Nepokoušejte se zde přistát.“ (V Angličtina : Pokuste se tam přistát ) Toto fiktivní znamení života poté sleduje skutečné informace o objevu aktivní geologie na Měsíci a tento citát se také pravidelně používá v tiskových článcích zabývajících se Měsícem. Jeho pokračování, 2061: Odyssey Three (1987), se točí kolem Ganymeda. Galileovy měsíce jako celek jsou zejména hlavním prostředím Dream of Galileo (2009) od Kim Stanley Robinsona, kde, stejně jako v roce 2312 (2012) od stejného autora, je například přepisován vulkanický povrch Io a hraje roli v spiknutí.
V kině se natáčejí různé filmy zaměřené na měsíce, jako například Outland ... Daleko od Země (1981) Petera Hyamse , Europa Report (2013) Sebastiána Cordera nebo Io (2019) Jonathana Helperta . Ganymède je zatím soubor ze série The Expanse (2017).
Konečně, Galileovy satelity, každý s charakteristickým vzhledem, které jsou společné dekorace úrovně z herního akci, jako je Halo (2001), Call of Duty: Warfare Nekonečným (2016), nebo Destiny 2 (2017) .
: dokument použitý jako zdroj pro tento článek.