Sao Mộc được người La Mã đặt tên một cách thích hợp, người đã chọn đặt tên theo tên của vị vua của các vị thần. Cho đến nay, 67 vệ tinh tự nhiên đã được phát hiện xung quanh người khổng lồ khí và nhiều hơn nữa có thể đang trên đường.
Các mặt trăng của Sao Mộc rất nhiều và đa dạng đến mức chúng được chia thành nhiều nhóm. Đầu tiên, có những mặt trăng lớn nhất được gọi là Galilê, hay Nhóm chính. Cùng với Nhóm Nội bộ nhỏ hơn, họ tạo thành Sao Mộc Thường xuyên Vệ tinh. Ngoài họ ra, còn có nhiều vệ tinh bất thường bao quanh hành tinh, cùng với các mảnh vụn của nó. Đây là những gì chúng ta biết về họ
Khám phá và đặt tên:
Sử dụng kính viễn vọng do chính mình thiết kế, cho phép phóng đại 20 lần bình thường, Galileo Galilei có thể thực hiện các quan sát đầu tiên về các thiên thể không thể nhìn thấy bằng mắt thường. Năm 1610, ông đã thực hiện khám phá đầu tiên được ghi nhận về các mặt trăng quay quanh Sao Mộc, sau này được gọi là Moons Galilê.
Vào thời điểm đó, anh chỉ quan sát ba vật thể mà anh tin là những ngôi sao cố định. Tuy nhiên, từ tháng 1 đến tháng 3 năm 1610, ông tiếp tục quan sát chúng và ghi nhận một cơ thể thứ tư là tốt. Theo thời gian, anh nhận ra rằng bốn cơ thể này không hoạt động như những ngôi sao cố định và thực tế là những vật thể quay quanh Sao Mộc.
Những khám phá này đã chứng minh tầm quan trọng của việc sử dụng kính viễn vọng để quan sát các thiên thể mà trước đây vẫn chưa thấy. Quan trọng hơn, bằng cách chỉ ra rằng các hành tinh khác ngoài Trái đất có hệ thống vệ tinh riêng, Galileo đã giáng một đòn đáng kể vào mô hình Ptolemaic của vũ trụ, vẫn được chấp nhận rộng rãi.
Tìm kiếm sự bảo trợ của Đại công tước xứ Tuscany, Cosimo de Medici, Galileo ban đầu tìm kiếm sự cho phép đặt tên cho các mặt trăng là Nhà thờ Cosmica Sidera, (hay Cosimo Mái sao). Theo đề nghị của Cosimo, Galileo đã đổi tên thành Medicea Sidera (Ngôi sao bác sĩ ngôi sao), tôn vinh gia đình Medici. Khám phá được công bố trong Sidereus Nuncius (Nhật Bản Starry Messenger '), được xuất bản tại Venice vào tháng 3 năm 1610.
Tuy nhiên, nhà thiên văn học người Đức Simon Marius đã độc lập phát hiện ra những mặt trăng này cùng lúc với Galileo. Theo lệnh của Julian Kepler, anh đặt tên cho các mặt trăng theo tên những người yêu thích Zues (tương đương với Hy Lạp của Sao Mộc). Trong chuyên luận của mình có tiêu đề Mundus Jovialis (Thế giới của Jupiter, xuất bản năm 1614), ông đặt tên cho chúng là Io, Europa, Ganymede và Callisto.
Galileo kiên quyết từ chối sử dụng tên Marius, và thay vào đó đã phát minh ra sơ đồ đánh số vẫn được sử dụng cho đến ngày nay, bên cạnh tên mặt trăng thích hợp. Theo sơ đồ này, các mặt trăng được gán số dựa trên mức độ gần với hành tinh mẹ của chúng và tăng theo khoảng cách. Do đó, các mặt trăng của Io, Europa, Ganymede và Callisto lần lượt được chỉ định là Sao Mộc I, II, III và IV.
Sau khi Galileo thực hiện khám phá được ghi nhận đầu tiên của Nhóm chính, không có vệ tinh bổ sung nào được phát hiện trong gần ba thế kỷ - cho đến khi EE Barnard quan sát Amalthea vào năm 1892. Thực tế, phải đến thế kỷ 20, và với sự trợ giúp của chụp ảnh kính viễn vọng và các tinh chỉnh khác, rằng hầu hết các vệ tinh Jovian bắt đầu được phát hiện.
Hy Lạp được phát hiện vào năm 1904, Elara năm 1905, Pasiphaë năm 1908, Sinope năm 1914, Lysithea và Carme năm 1938, Ananke năm 1951 và Leda năm 1974. Vào thời điểm tàu thăm dò không gian Voyager đến Jupiter vào khoảng năm 1979, 13 mặt trăng đã được phát hiện. trong khi chính Voyager phát hiện thêm ba người nữa - Metis, Adrastea và Thebe.
Từ tháng 10 năm 1999 đến tháng 2 năm 2003, các nhà nghiên cứu sử dụng các máy dò tìm trên mặt đất nhạy cảm đã tìm thấy và sau đó đặt tên cho 34 mặt trăng khác, hầu hết được phát hiện bởi một nhóm do Scott S. Sheppard và David C. Jewitt dẫn đầu. Kể từ năm 2003, 16 mặt trăng bổ sung đã được phát hiện nhưng chưa được đặt tên, nâng tổng số mặt trăng đã biết của Sao Mộc lên 67.
Mặc dù các mặt trăng Galilê được đặt tên ngay sau khi phát hiện vào năm 1610, tên của Io, Europa, Ganymede và Callisto đã không còn được ưa chuộng cho đến thế kỷ 20. Amalthea (còn gọi là Jupiter V) không được đặt tên như vậy cho đến khi một hội nghị không chính thức diễn ra vào năm 1892, một cái tên lần đầu tiên được sử dụng bởi nhà thiên văn học người Pháp Camille Flammarion.
Các mặt trăng khác, trong phần lớn các tài liệu thiên văn, được dán nhãn đơn giản bằng chữ số La Mã của chúng (tức là Jupiter IX) cho đến những năm 1970. Điều này bắt đầu vào năm 1975 khi Nhóm đặc nhiệm Liên minh thiên văn học quốc tế (IAU) cho Danh pháp hệ mặt trời bên ngoài cấp tên cho các vệ tinh Vọ XIII, do đó tạo ra một quy trình đặt tên chính thức cho bất kỳ vệ tinh nào trong tương lai được phát hiện. Việc thực hành là đặt tên cho các mặt trăng mới được phát hiện của Sao Mộc theo tên những người yêu thích và yêu thích của thần Jupiter (Zeus); và kể từ năm 2004, cũng sau khi con cháu của họ.
Vệ tinh thông thường:
Sao Mộc Vệ tinh thường xuyên được đặt tên như vậy vì chúng có quỹ đạo tiên tiến - tức là chúng quay quanh cùng hướng với vòng quay của hành tinh. Các quỹ đạo này cũng gần tròn và có độ nghiêng thấp, nghĩa là chúng quay gần với đường xích đạo Jupiter. Trong số này, Moons Galilean (hay còn gọi là Nhóm chính) là nhóm lớn nhất và được biết đến nhiều nhất.
Đây là các mặt trăng lớn nhất của Sao Mộc, chưa kể các vệ tinh Mặt trời lớn thứ tư, thứ sáu, thứ nhất và thứ ba, tương ứng. Chúng chứa gần 99,999% tổng khối lượng trên quỹ đạo quanh Sao Mộc và quỹ đạo nằm cách hành tinh 400.000 đến 2.000.000 km. Chúng cũng là một trong những vật thể lớn nhất trong Hệ Mặt trời ngoại trừ Mặt trời và tám hành tinh, có bán kính lớn hơn bất kỳ hành tinh lùn nào.
Chúng bao gồm Io, Europa, Ganymede và Callisto, và tất cả đều được Galileo Galilei phát hiện và đặt tên để vinh danh ông. Tên của các mặt trăng, bắt nguồn từ những người yêu thích thần Zeus trong thần thoại Hy Lạp, được Simon Marius quy định ngay sau khi Galileo phát hiện ra chúng vào năm 1610. Trong số này, người trong cùng là Io, được đặt theo tên của một nữ tu sĩ của Hera, người đã trở thành Zeus 'người yêu.
Với đường kính 3.642 km, đây là mặt trăng lớn thứ tư trong Hệ Mặt trời. Với hơn 400 ngọn núi lửa đang hoạt động, đây cũng là vật thể hoạt động địa chất mạnh nhất trong Hệ Mặt trời. Bề mặt của nó được rải rác với hơn 100 ngọn núi, một số trong đó cao hơn Trái đất Núi Everest.
Không giống như hầu hết các vệ tinh trong Hệ Mặt trời bên ngoài (được phủ băng), Io chủ yếu bao gồm đá silicat bao quanh lõi sắt nóng chảy hoặc sắt sunfua. Io có một bầu không khí cực kỳ mỏng được tạo thành chủ yếu từ sulfur dioxide (SO2).
Mặt trăng Galilean thứ hai trong cùng là Europa, lấy tên từ nữ quý tộc Phoenician huyền thoại, người được thần Zeus tán tỉnh và trở thành nữ hoàng của đảo Crete. Với đường kính 3121,6 km, nó là nhỏ nhất trong Galilê và nhỏ hơn Mặt trăng một chút.
Bề mặt Europa Europa bao gồm một lớp nước bao quanh lớp phủ được cho là dày 100 km. Phần trên cùng là băng rắn trong khi phần dưới được cho là nước lỏng, được làm ấm do năng lượng nhiệt và uốn cong thủy triều. Nếu đúng, thì có khả năng sự sống ngoài trái đất có thể tồn tại trong đại dương dưới đáy biển này, có lẽ gần một loạt các lỗ thông thủy nhiệt dưới đại dương sâu.
Bề mặt của Europa cũng là một trong những bề mặt mịn nhất trong Hệ Mặt trời, một thực tế hỗ trợ cho ý tưởng về nước lỏng tồn tại bên dưới bề mặt. Việc thiếu các miệng hố trên bề mặt được cho là do bề mặt trẻ và hoạt động kiến tạo. Europa chủ yếu được làm từ đá silicat và có khả năng có lõi sắt, và bầu không khí mong manh bao gồm chủ yếu là oxy.
Tiếp theo là Ganymede. Với đường kính 5262,4 km, Ganymede là mặt trăng lớn nhất trong Hệ Mặt trời. Mặc dù nó lớn hơn hành tinh Sao Thủy, nhưng thực tế đó là một thế giới băng giá có nghĩa là nó chỉ có một nửa khối lượng Sao Thủy. Đây cũng là vệ tinh duy nhất trong Hệ Mặt trời được biết là sở hữu một từ quyển, có khả năng được tạo ra thông qua sự đối lưu bên trong lõi sắt lỏng.
Ganymede được cấu tạo chủ yếu từ đá silicat và nước đá, và một đại dương nước mặn được cho là tồn tại gần 200 km dưới bề mặt Ganymede thở - mặc dù Europa vẫn là ứng cử viên có khả năng nhất cho việc này. Ganymede có số lượng miệng hố lớn, hầu hết trong số đó hiện đang được bao phủ trong băng và tự hào có một bầu không khí oxy mỏng bao gồm O, O2và có thể O3 (ozone), và một số hydro nguyên tử.
Callisto là mặt trăng Galilê thứ tư và xa nhất. Với đường kính 4820,6 km, đây cũng là mặt trăng lớn thứ hai trong số các quốc gia Galilê và mặt trăng lớn thứ ba trong Hệ Mặt trời. Callisto được đặt theo tên con gái của Vua Arkadian, Lykaon, và là bạn đồng hành săn bắn của nữ thần Artemis.
Bao gồm một lượng đá và đá xấp xỉ bằng nhau, nó là nơi có mật độ nhỏ nhất của Galilê và các cuộc điều tra đã tiết lộ rằng Callisto cũng có thể có một đại dương bên trong ở độ sâu hơn 100 km so với bề mặt.
Callisto cũng là một trong những vệ tinh có miệng núi lửa nặng nhất trong Hệ Mặt trời - trong đó lớn nhất là lưu vực rộng 3000 km được gọi là Valhalla. Nó được bao quanh bởi một bầu không khí cực kỳ mỏng bao gồm carbon dioxide và có lẽ là oxy phân tử. Callisto từ lâu đã được coi là nơi thích hợp nhất cho một căn cứ của con người để khám phá hệ thống Sao Mộc trong tương lai vì nó nằm xa nhất từ bức xạ cực mạnh của Sao Mộc.
Nhóm Nội bộ (hay nhóm Amalthea) là bốn mặt trăng nhỏ có đường kính dưới 200 km, quỹ đạo ở bán kính dưới 200.000 km và có độ nghiêng quỹ đạo dưới nửa độ. Nhóm này bao gồm các mặt trăng của Metis, Adrastea, Amalthea và Thebe.
Cùng với một số mặt trăng bên trong chưa được nhìn thấy, những mặt trăng này bổ sung và duy trì hệ thống nhẫn mờ Jupiterùi - Metis và Adrastea giúp chiếc nhẫn chính của Jupiter, trong khi Amalthea và Thebe duy trì các vòng ngoài mờ nhạt của riêng mình.
Metis là mặt trăng gần nhất với Sao Mộc ở khoảng cách 128.000 km. Nó có đường kính khoảng 40 km, khóa chặt và có hình dạng không đối xứng cao (với một trong những đường kính lớn gần gấp đôi so với đường kính nhỏ nhất). Nó không được phát hiện cho đến năm 1979 của sao Mộc Hành trình 1 thăm dò không gian. Nó được đặt tên vào năm 1983 theo người vợ đầu tiên của Zeus.
Mặt trăng gần thứ hai là Adrastea, cách Sao Mộc khoảng 129.000 km và đường kính 20 km. Còn được gọi là Sao Mộc XV, Amalthea là thứ hai theo khoảng cách và là nhỏ nhất trong bốn mặt trăng bên trong của Sao Mộc. Nó được phát hiện vào năm 1979 khi Hành trình 2 thăm dò chụp ảnh nó trong một chuyến bay.
Amalthea, còn được gọi là Sao Mộc V, là mặt trăng thứ ba của Sao Mộc theo thứ tự khoảng cách từ hành tinh. Nó được phát hiện vào ngày 9 tháng 9 năm 1892 bởi Edward Emerson Barnard và được đặt theo tên một nữ thần trong thần thoại Hy Lạp. Nó được cho là bao gồm băng nước xốp với một lượng vật liệu khác không xác định. Các tính năng bề mặt của nó bao gồm các miệng hố lớn và các rặng núi.
Thebe (còn gọi là Jupiter XIV) là mặt trăng bên trong thứ tư và cuối cùng của Sao Mộc. Nó có hình dạng bất thường và có màu đỏ, và được cho là giống như Amalthea bao gồm băng nước xốp với một lượng vật liệu khác không xác định. Các đặc điểm bề mặt của nó cũng bao gồm các miệng hố lớn và núi cao - một số trong đó có thể so sánh với kích thước của mặt trăng.
Vệ tinh bất thường:
Các vệ tinh không thường xuyên là những vệ tinh nhỏ hơn đáng kể và có quỹ đạo xa và lệch tâm hơn so với các vệ tinh thông thường. Những mặt trăng này được chia thành các gia đình có sự tương đồng về quỹ đạo và thành phần. Người ta tin rằng những thứ này ít nhất được hình thành một phần là kết quả của các vụ va chạm, rất có thể là do các tiểu hành tinh đã bị bắt giữ bởi trường hấp dẫn của Sao Mộc.
Những người được nhóm vào gia đình đều được đặt tên theo thành viên lớn nhất của họ. Ví dụ, nhóm Himalia được đặt theo tên của dãy núi Himalia - một vệ tinh có bán kính trung bình 85 km, khiến nó trở thành mặt trăng lớn thứ năm quay quanh Sao Mộc. Người ta tin rằng Hy Lạp đã từng là một tiểu hành tinh bị bắt bởi trọng lực Sao Mộc, sau đó trải qua một tác động hình thành nên các mặt trăng của Leda, Lysithea và Elara. Những mặt trăng này đều có quỹ đạo tiên tiến, nghĩa là chúng quay theo cùng hướng với vòng quay Sao Mộc.
Nhóm Carme lấy tên từ Mặt trăng cùng tên. Với bán kính trung bình 23 km, Carme là thành viên lớn nhất trong một gia đình vệ tinh Jovian có quỹ đạo và ngoại hình tương tự (màu đỏ đồng nhất), và do đó được cho là có nguồn gốc chung. Các vệ tinh trong gia đình này đều có quỹ đạo ngược, nghĩa là chúng quay quanh Sao Mộc theo hướng ngược lại với vòng quay của nó.
Nhóm Ananke được đặt tên theo vệ tinh lớn nhất của nó, có bán kính trung bình là 14 km. Người ta tin rằng Ananke cũng là một tiểu hành tinh đã bị bắt bởi trọng lực Sao Mộc và sau đó bị va chạm làm vỡ một số mảnh. Những mảnh đó trở thành 15 mặt trăng khác trong nhóm Ananke, tất cả đều có quỹ đạo ngược và xuất hiện màu xám.
Nhóm Pasiphae là một nhóm rất đa dạng có màu từ đỏ đến xám - biểu thị khả năng nó là kết quả của nhiều vụ va chạm. Được đặt theo tên Paisphae, có bán kính trung bình 30 km, các vệ tinh này bị thụt lùi và cũng được cho là kết quả của một tiểu hành tinh đã bị sao Mộc bắt giữ và bị phân mảnh do một loạt va chạm.
Ngoài ra còn có một số vệ tinh bất thường không phải là một phần của bất kỳ gia đình cụ thể. Chúng bao gồm Themisto và Carpo, các mặt trăng không đều trong cùng và ngoài cùng, cả hai đều có quỹ đạo tiên tiến. S / 2003 J 12 và S / 2011 J 1 là trong cùng của các mặt trăng ngược, trong khi S / 2003 J 2 là mặt trăng ngoài cùng của Sao Mộc.
Cấu trúc và thành phần:
Theo quy luật, mật độ trung bình của các mặt trăng Sao Mộc giảm theo khoảng cách của chúng với hành tinh. Callisto, mật độ nhỏ nhất trong bốn loại, có mật độ trung gian giữa băng và đá, trong khi Io có mật độ chỉ ra nó được làm từ đá và sắt. Bề mặt Callisto sườn cũng có bề mặt băng dày đặc, và cách nó quay cho thấy mật độ của nó được phân bổ đều.
Điều này cho thấy Callisto không có lõi đá hoặc kim loại, nhưng bao gồm một sự pha trộn đồng nhất giữa băng và đá. Ngược lại, sự quay của ba mặt trăng bên trong chỉ ra sự khác biệt giữa lõi của vật chất đậm đặc hơn (như silicat, đá và kim loại) và lớp phủ của vật liệu nhẹ hơn (nước đá).
Khoảng cách từ Sao Mộc cũng phù hợp với sự thay đổi đáng kể trong cấu trúc bề mặt của các mặt trăng của nó. Ganymede tiết lộ quá trình kiến tạo của bề mặt băng, điều đó có nghĩa là các lớp dưới bề mặt trải qua một phần tan chảy cùng một lúc. Europa tiết lộ sự chuyển động năng động và gần đây của bản chất này, cho thấy lớp vỏ băng mỏng hơn. Cuối cùng, Io, mặt trăng trong cùng, có bề mặt lưu huỳnh, núi lửa hoạt động và không có dấu hiệu của băng.
Tất cả các bằng chứng này cho thấy rằng mặt trăng càng gần Sao Mộc, bên trong nó càng nóng hơn - với các mô hình cho thấy mức độ nóng của thủy triều tỷ lệ nghịch với bình phương khoảng cách của chúng so với hành tinh. Người ta tin rằng tất cả các mặt trăng của Sao Mộc có thể đã từng có thành phần bên trong tương tự như Callisto thời hiện đại, trong khi phần còn lại thay đổi theo thời gian do sự nóng lên của thủy triều do trường hấp dẫn của Sao Mộc gây ra.
Điều này có nghĩa là đối với tất cả các mặt trăng của Sao Mộc, ngoại trừ Callisto, băng bên trong của chúng tan chảy, cho phép đá và sắt chìm vào bên trong và nước phủ lên bề mặt. Ở Ganymede, một lớp băng dày và rắn sau đó được hình thành trong khi ở Europa ấm hơn, một lớp vỏ mỏng dễ vỡ hơn hình thành. Trên Io, hành tinh gần nhất với Sao Mộc, hệ thống sưởi cực kỳ nghiêm trọng đến nỗi tất cả các tảng đá tan chảy và nước sôi vào không gian.
Jupiter, một người khổng lồ khí có tỷ lệ to lớn, được đặt tên một cách thích hợp theo tên của vị vua của đền thờ La Mã. Nó chỉ phù hợp rằng một hành tinh như vậy có nhiều, nhiều mặt trăng quay quanh nó. Với quá trình khám phá và chúng tôi mất bao lâu, sẽ không ngạc nhiên nếu có nhiều vệ tinh xung quanh Sao Mộc chỉ chờ được khám phá. Sáu mươi bảy và đếm!
Tạp chí Vũ trụ có bài viết về các mặt trăng và mặt trăng lớn nhất của Sao Mộc.
Bạn cũng nên kiểm tra các mặt trăng và nhẫn của Sao Mộc và các mặt trăng lớn nhất của Sao Mộc.
Để biết thêm thông tin, hãy thử các mặt trăng Sao Mộc và Sao Mộc.
Astronomy Cast cũng có một tập phim về các mặt trăng của Sao Mộc.
