Луни на Юпитер
Към днешна дата в Слънчевата система са открити около 180 спътника на планетите. Развитието на астрономията, както и използването на междупланетни самолети за изследване на космическото пространство, прави възможно фиксирането на небесни тела в него с все по-малки размери, така че тази цифра непрекъснато се увеличава. Повече от половината от откритите спътници са спътници на Юпитер, най-голямата планета, въртяща се около Слънцето.
Спътници на пропаднала звезда
Визуализация на движението на луните на Юпитер
Към днешна дата техният брой се оценява на 79, но е доста произволен и учените твърдят, че всъщност те са поне сто. 50 сателита вече имат свои имена - според традицията те се наричат женски имена в чест на любимите и многобройни дъщери на Юпитер (Зевс). Божествата в древни времена не се различаваха по специален морал и четливост, следователно сред спътниците на Юпитер Ганимед се оказа красив млад мъж, който хареса всемогъщия гръмовержец и затова беше отвлечен от него. Останалите 29 небесни тела, открити сравнително наскоро, все още нямат собствени имена.
Ролята на спътниците на Юпитер в развитието на астрономията
На снимката отляво надясно са Ганимед, Калисто, Йо и Европа. Тези луни са сред най-големите в Слънчевата система и могат да бъдат наблюдавани с малък телескоп.
Юпитер стана първата планета в Слънчевата система, в която бяха открити спътници, с изключение на Луната, спътник на Земята. Това е направено от Галилео Галилей, който през 1610 г. с помощта на телескоп открива малки звезди до гиганта, които се държат необичайно в сравнение с други небесни обекти. След като наблюдава движенията им в продължение на няколко дни, той разбра, че те се въртят около Юпитер иследователно те не са независими планети, а негови спътници. Така са открити Ганимед, Европа, Йо и Калисто.
Измерване на скоростта на светлината
През 17-ти век учените не са имали точна представа за крайността на скоростта на светлината, така че е било важно експериментално да се установи как се разпространява - моментално или не. Спътниците на Юпитер успяха да помогнат за решаването на този проблем. Ако светлинните вълни от всякакви източници се разпространяват мигновено, тогава местоположението на небесните тела в небето, фиксирано от наблюдателя, ще съответства напълно на действителното. Ако това излъчване има крайна скорост, тогава реалната картина ще бъде изкривена поради различното разстояние на разглежданите обекти.
През 1675 г. датчанинът Оле Ремер изчислява местоположението на спътниците на Юпитер за два случая: първият - Земята и газовият гигант са от една и съща страна на Слънцето, вторият - от различни страни. След като разкри несъответствията между изчисленията и наблюденията, той стигна до правилното заключение, че скоростта на светлината има крайна стойност, но не можа да я изчисли точно поради липсата на точни данни за разстоянието на орбитите на Земята и Юпитер от Слънцето по това време.
Неуспешна звезда
Юпитер, обработено изображение на сондата Вояджър 1
Енергия на Юпитер
Вътрешната структура на планетата
Изследването на най-голямата планета в Слънчевата система показа, че тя излъчва около 2,5 пъти повече енергия, отколкото получава отвън, което показва наличието на някои вътрешни източници на това явление. Освен това излъчването на Юпитер е в много широк диапазон от вълни, включително видимия спектър.
Все още не е намерено общоприето обяснение за този факт. Предполага се, че процесите на фазов преход на металния водород вмолекулярна фаза. Освен това повечето изследователи са съгласни, че ядрото на планетата се нагрява поради вътрешна компресия и има температура, според различни източници, от 20 000 ° C до 30 000 ° C.
Класификация на сателитите на Юпитер
Ако планетата има много спътници, тогава за удобство те обикновено се разделят на три основни групи: основни, вътрешни и външни. Основните спътници са най-големите спътници, от които Юпитер има четири: Ганимед, Европа, Йо и Калисто. Те също често се наричат "Галилееви" в чест на италианския астроном, който ги е открил. Регионите на пространството около централната планета са подразделени по отношение на орбитите на основните спътници на вътрешни и външни региони. В зависимост от това в коя от тези части на космоса се намира всеки друг спътник, той има име: „вътрешен“ или „външен“.
Вътрешните спътници са много по-малки от галилейските и се въртят в орбити от 1,8-3,1 радиуса на Юпитер, тоест много близо до условната му повърхност.
Основните спътници са разположени малко по-далеч, заемайки пръстен с ширина 20 радиуса от планетата, докато най-близкият от тях - Йо - се намира на шест радиуса от центъра на въртене. Вътрешните и основните небесни тела, които съставляват свитата на Юпитер, се въртят в екваториалната равнина.
Външните спътници се намират на разстояние 2-50 милиона км от центъра на планетата. Техните размери в по-голямата част се оценяват на няколко километра, но има няколко сравнително големи (най-големият е 170 km). Тези небесни тела обикновено имат неправилна форма, елиптични орбити и различни наклони към равнината на екватора.
Орбити на външни спътници
Някои от тях се въртят в посока, обратна на въртенето на планетата и други спътници.Чрез изчисление е възможно да се определи зоната на гравитационно привличане на всяко тяло (така наречената сфера на Хил), която за Юпитер е около 50 милиона км. Това е възможната граница за търсене на сателити.
Вътрешни сателити
Юпитер има четири вътрешни спътника и всички те са разположени в орбитата на Йо, галилейският спътник, който е най-близо до планетата.
Те се наричат Адрастея, Амалтея, Метида и Тива. Най-голямата от тях - Амалтея - има неправилна форма, силно изпъстрена с кратери и по размер (270x165x150 км) се нарежда на пето място в системата на Юпитер. Тива е около половината по-малка (116x98x84 km) и прилича на елипсоид по форма. Останалите два спътника - Adrastea и Metis - са с размери съответно 25x20x15 km и 60x40x34 km.
Движейки се почти на същото разстояние от Юпитер, Метида и Адрастея изпреварват въртенето си около собствената си ос, което води до появата на приливни сили, които неумолимо ги приближават до повърхността на планетата. Следователно е много голяма вероятността в крайна сметка да попаднат върху него.
Амалтея, снимка на сондата Галилео
От тези спътници Амалтея, открита през 1892 г. от Едуард Барнард, представлява най-голям интерес. Тъмночервеният цвят на повърхността му няма аналози в Слънчевата система. Последните проучвания показват, че се състои главно от лед с включвания на минерали и съдържащи сяра вещества.
Такива изводи могат да се направят от ниската плътност на небесното тяло (900 kg/m3;) и данните от анализа на неговото излъчване. Но такава хипотеза не обяснява цвета на сателита. Ако го вземем за основа, тогава можем да говорим за екстра-юпитерианския произход на това тяло, тъй като леден спътник не може да се образува близо до повърхността на Юпитер.бих могъл.
Външни сателити
Външните спътници, а в момента те са 59, се отличават със значително по-голямо разнообразие от параметри и характеристики от тези на основните и вътрешните. Всички те се движат по елиптични орбити с голям ъгъл на наклон към равнината на екватора. Всички външни спътници, които могат да бъдат наблюдавани от прелитащи космически кораби, визуално приличат на безформени блокове с разядена от блуждаенето повърхност.
Те могат да бъдат класифицирани според стойностите на голямата полуос и ъгъла на наклон на въртене спрямо равнината на екватора на Юпитер, както и неговата посока. Някои от сателитите се движат в много близки орбити и, очевидно, са части от по-голямо небесно тяло, което се е разпаднало в резултат на сблъсък с друг космически обект. По-близо до планетата са сателитите, които се въртят в същата посока като основните.
Нередовни сателити
Следват сателитите с обратно движение. Те са разделени на групи: Ананке, Карме, Хималия и Пасифа. Във всяко от тези семейства се разграничават едно голямо (размер - повече от 14 km) и редица малки (по-малко от 4 km) тела.
Сходството на траекториите на движение най-вероятно показва общия произход на сателитите от една група, което допълнително се потвърждава от анализа на техните скорости, които се различават незначително една от друга. Редица спътници все още не са класифицирани и чакат своите изследователи.
Изследването на небесните тела, циркулиращи в далечните външни орбити на Юпитер, е интересно с това, че те са претърпели малка промяна от тяхното формиране и следователно носят информация за природата на Слънчевата система.
Най-вероятно някои от тях са летели свободно в открития космос от други региони на галактиката и са били уловени от гравитационното полегигантска планета. Следователно анализът на техния химичен състав ще позволи да се научи повече не само за Юпитер и неговите спътници, но и за структурата на Вселената като цяло.
Главни (Галилееви) спътници
Полумесеци на планетите и най-големите спътници на Слънчевата система
Основните спътници на Юпитер са се образували едновременно с него и имат орбити, близки до кръговите. Те се въртят в равнината на екватора на разстояние от 420 хиляди км до почти 2 милиона км от центъра на ядрото на планетата. В системата на газовия гигант има четири такива сателита. Техните имена, по реда на разстоянието от планетата, са Йо, Европа, Ганимед и Калисто. Плътността на структурата на тези спътници зависи от разстоянието от планетата. Колкото по-близо е спътникът до Юпитер, толкова по-голямо е специфичното тегло на материала, от който е съставен. И така, Йо има плътност от 3530 kg/m3, докато Калисто има плътност от 1830 kg/m3. Всички тези небесни тела, подобно на Луната по отношение на Земята, винаги са обърнати към своята планета от едната страна.
Първата геоложка карта на Ганимед
Всички спътници на Юпитер са поне един път и половина по-големи от Луната, а Ганимед, най-големият спътник на Слънчевата система, надвишава размера на най-малката си планета Меркурий с 8% (в диаметър). Вярно е, че поради ниската си плътност (1936 kg / m3;) тя е повече от два пъти по-ниска от тази планета по маса. Учените смятат, че по-рано е имало повече основни сателити и всички са се образували от един облак газ и прах. Впоследствие някои от тях под въздействието на гравитационните сили паднаха на повърхността на Юпитер и останаха само четири, които сега се наблюдават.
Някои характеристики на Галилеевите спътници
Внимателно и продължително проучване на астрономи от много страни, както и няколко междупланетни космически мисии, които предадоха своите наблюдения на Земята, позволиха да се получат много интересни данни заглавните луни на Юпитер.
Йо спътник на Юпитер
Йо е най-вулканично активното небесно тяло в Слънчевата система. Близостта на масивния Юпитер води до счупване на повърхността на сателита и активиране на серни емисии, което му придава оранжево-жълт цвят. Най-вероятно повърхността му се състои от смес от лед и скали.
Европа, AMS Galileo
Европа е изцяло покрита с кора от воден лед, която може да крие течен океан, повече от два пъти по-голям от обема на водата на Земята. Освен това във фотографските изображения повърхността на сателита има мрежеста структура, което ни позволява да говорим за наличието на дефекти, пукнатини и размразени петна. Предполага се, че вода има и на Ганимед и Калисто. Европа може да има два пъти повече вода от Земята. Отново се смята, че гравитацията на планетата нагрява вътрешността и я поддържа топла.
Ганимед е най-голямата луна, по-голяма от планетата Меркурий. Той е единственият в Слънчевата система, който има собствено магнитно поле.
Калисто, четвъртата луна, има една от повърхностите с най-гъсто кратери. За разлика от другите, повърхността на Калисто е много древна, с ударни кратери на милиарди години.