Jupiter se natuurlike satelliete

Wikimedia lysartikel

Jupiter het 79 bevestigde mane.[1][2][3] Die grootstes van hulle, die vier mane van Galilei, is in 1610 deur Galileo Galilei ontdek en was die eerste voorwerpe wat gevind is wat om ’n liggaam wentel wat nie óf die Aarde óf die Son is nie. Sedert die einde van die 19de eeu is tientalle kleiner Jupiter-mane ontdek wat die name gekry het van minnaresse of dogters van die Romeinse god Jupiter of van sy Griekse eweknie, Zeus. Die mane van Galilei is verreweg die grootste voorwerpe wat om Jupiter wentel, met die oorblywende 62 mane en die ringe wat saam net 0,003 persent van die hele Jupiter-stelsel uitmaak.

’n Montage van Jupiter en sy grootste vier mane, die mane van Galilei.
Die relatiewe massa van Jupiter se mane. Dié wat kleiner as Europa is, is op hierdie skaal onsigbaar, en saam sou hulle net-net sigbaar gewees het teen ’n vergroting van 100x.

Agt van Jupiter se mane is reëlmatige satelliete. Hulle wentel dus in dieselfde rigting as wat die planeet draai en het redelik sirkelvormige wentelbane. Die vier mane van Galilei is ellipsvormig omdat hulle planetêre massa het en sou dus as dwergplanete geklassifiseer gewees het as hulle direk om die son gedraai het. Die vier ander reëlmatige satelliete is baie kleiner en nader aan Jupiter; hulle is die bron van die ruimtestof wat Jupiter se ringe uitmaak.

Die res van Jupiter se mane is onreëlmatig. Hul wentelbane is verder van die planeet af en het groot hellingshoeke en wentelbaanafwykings. Hierdie mane is waarskynlik van ’n ander wentelbaan om die son aangetrek en in ’n baan om Jupiter gevange gehou. Daar is 16 onlangs ontdekte onreëlmatige satelliete wat nog nie name gekry het nie.

Eienskappe

Die mane se fisiese en wentelbaan-eienskappe wissel in ’n groot mate. Die vier mane van Galilei het almal ’n deursnee van meer as 3 100 km. Die grootste een, Ganimedes, is die negende grootste voorwerp in ons sonnestelsel, naas die Son en sewe van die planete (Ganimedes is groter as Mercurius). Al die ander mane is kleiner as 250 km in deursnee – sommige is skaars 5 km. Die vorms van hul wentelbane wissel van feitlik volmaak rond tot hoogs afwykend en skuins, en baie wentel in die teenoorgestelde rigting as wat Jupiter draai. Omwentelings wissel van sewe uur (korter as die tyd wat Jupiter om sy eie as draai) tot feitlik drie aardjare.

Oorsprong en evolusie

Jupiter se reëlmatige satelliete het waarskynlik ontstaan uit ’n ring gas en soliede ruimteafval wat aanvanklik om die planeet bestaan het.[4][5] Dit kon die oorblyfsels gewees het van groot satelliete wat vroeg in Jupiter se geskiedenis bestaan het.[4][6]

Die buitenste, onreëlmatige mane was vermoedelik asteroïdes wat verby Jupiter beweeg en deur hierdie ring in ’n wentelbaan vasgevang is. Baie het opgebreek weens die spanning wat dit veroorsaak het of deur botsings met ander, kleiner liggame tot hulle hul huidige vorms aangeneem het.[7]

Ontdekking

Die mane van Galilei. Van links, in die volgorde wat hulle van Jupiter af lê, is Io, Europa, Ganimedes en Kallisto.

Die eerste sterrekundige wat gemeld het hy het een van Jupiter se mane gesien, was die Chinees Gan De, omstreeks 364 v.C.[8] Die eerste bevestigde waarneming van Jupiter-mane was egter dié van Galileo Galilei in 1609.[9] Teen Maart 1610 het hy die vier grootste mane gesien met sy teleskoop met ’n 30x-vergroting:[10] Io, Europa, Ganimedes en Kallisto. Geen verdere mane is ontdek nie totdat Edward Emerson Barnard die maan Amaltea in 1892 ontdek het.[11] Met behulp van teleskopiese fotografie is verskeie ander ontdekkings in die loop van die 20ste eeu gedoen. Himalia is in 1904 ontdek,[12] Elara in 1905,[13] Pasifaë in 1908,[14] Sinope in 1914,[15] Lisitea en Karme in 1938,[16] Ananke in 1951,[17] en Leda in 1974.[18]

Teen die tyd dat die Voyager-ruimtetuie Jupiter in die laat 1970's bereik het, was 13 mane reeds ontdek; Temisto is in 1975 waargeneem,[19] maar weens te min aanvanklike waarnemingsdata is dit nie weer waargeneem nie tot in 2000. Die Voyager-sendings het nog drie binneste mane in 1979 ontdek: Metis, Adrastea en Tebe.[20]

Vir die volgende twee dekades is geen nuwe mane om Jupiter ontdek nie. Tussen Oktober 1999 en Februarie 2003 het waarnemers met sensitiewe opspoorders op die Aarde egter nog 32 mane gevind – die meeste deur ’n span onder Scott S. Sheppard en David C. Jewitt.[21] Dié mane is klein en het lang, afwykende wentelbane, meestal in die teenoorgestelde rigting as wat Jupiter om sy eie as draai. Hulle is gemiddeld 3 km in deursnee; die grootste een is 9 km. Al die mane is vermoedelik asteroïde- of komeetagtige voorwerpe wat moontlik in kleiner stukke opgebreek het, maar min is eintlik van hulle bekend. Sedertdien is nog verskeie mane ontdek, maar hulle het voorlopige name en hul wentelbane is nog nie bevestig nie.

Name

Die mane van Galilei – Io, Europa, Ganimedes en Kallisto – is deur Simon Marius name gegee kort ná hul ontdekking in 1610.[22] Die name het daarna egter ongewild geraak tot in die 20ste eeu: daar is na hulle verwys as "Jupiter I" tot "Jupiter IV", of "die eerste satelliet van Jupiter", ens.[22] Die oorspronklike name is weer in die 20ste eeu begin gebruik, terwyl die ander mane naamloos gebly het en gewoonlik in Romeinse syfers genommer is.[23] Jupiter V, wat in 1892 ontdek is, is "Amaltea" genoem, hoewel die naam nieamptelik was.[21]

In 1975 het ’n taakgroep van die Internasionale Astronomiese Unie (IAU) name aan satelliet V tot XIII gegee,[24] en ’n amptelike benamingsproses daargestel vir toekomstige mane wat ontdek word.[24] Die praktyk was om nuut ontdekte mane te noem na minnaars van die god Jupiter/Zeus, en sedert 2004 ook na hul kinders.[25] Al die mane van XXXIV (Euporië) af is genoem na dogters van Jupiter/Zeus.[25]

Party asteroïdes het dieselfde name as mane van Jupiter: 9 Metis, 38 Leda, 52 Europa, 85 Io, 113 Amaltea, 239 Adrastea, 1036 Ganimedes en 204 Kallisto

Groepe

Jupiter se buitenste mane en hul skuins wentelbane. Die rooi lyn is Jupiter se wentelbaan om die Son.

Reëlmatige satelliete

Hulle word in twee groepe verdeel:

  • Binneste satelliete of Amaltea-groep: Metis, Adrastea, Amaltea en Tebe. Hulle wentel baie naby aan Jupiter; die binneste twee in minder as ’n Jupiter-dag. Die ander twee is die planeet se vyfde en sewende grootste maan. Daar word vermoed minstens Amaltea het nie in sy huidige wentelbaan ontstaan nie, maar verder weg, of dat dit ’n liggaam in die sonnestelsel was wat deur Jupiter in ’n wentelbaan vasgevang is.[26] Hierdie mane, saam met ander binneste mane wat nog nie waargeneem is nie, voed Jupiter se dowwe ringstelsel. Metis en Adrastea voed Jupiter se hoofring, terwyl Amaltea en Tebe elk hul eie dowwe ringe het.[27][28]
  • Hoofgroep of mane van Galilei: Io, Europa, Ganimedes en Kallisto. Met groter radiusse as enige van die dwergplanete is hulle van die grootste voorwerpe in die sonnestelsel. (Ganimedes is groter as Mercurius.) Hulle beslaan 99,999% van die totale massa van die voorwerpe wat om Jupiter wentel. Daar word vermoed hulle het ontstaan deur mettertyd materie aan te trek in die laedigtheid-newel om Jupiter – ’n skyf van gas en stof wat om Jupiter bestaan het ná sy vorming. Dit kon tot 10 miljoen jaar geduur het in die geval van Kallisto.[29]

Onreëlmatige satelliete

Hulle is die aansienlik kleiner voorwerpe wat heelwat verder van Jupiter af lê en afwykende wentelbane het. Hulle vorm families waarvan die wentelbane en samestelling ooreenstem. Daar word geglo hulle het ontstaan in botsings tussen groter (maar steeds klein) voorwerpe en asteroïdes wat deur Jupiter se swaartekragveld aangetrek is. Dié families het die name van die grootste voorwerp binne die familie. Die indeling van die families in tentatief, maar die volgende indeling is tipies:[30][31][32]

  • Satelliete wat in dieselfde rigting as Jupiter draai:
  • Temisto[31] is die naaste onreëlmatige maan aan Jupiter en behoort nie tot ’n bekende familie nie.[30]
  • Die Himalia-groep is oor skaars 1,4 gigameter (Gm) versprei en het dalk ontstaan uit ’n asteroïde uit die Asteroïdegordel wat uitmekaargespat het.[31]
  • Karpo is die verste maan wat in dieselfde rigting as Jupiter draai en is nie lid van ’n bekende familie nie.[30]
  • Satelliete wat in ’n teenoorgestelde rigting as Jupiter draai:
  • S/2003 J 12 is die naaste van dié mane en nie lid van ’n bekende familie nie.
  • Die Karme-groep is oor net 1,2 Gm versprei. Die mane se kleur stem ooreen (ligrooi) en het waarskynlik uit ’n trojaan-asteroïde ontstaan.[33]
  • Die Ananke-groep is wyer versprei as die vorige groepe, oor 2,4 Gm. Die meeste is grys en het waarskynlik uit ’n asteroïde ontstaan wat uitmekaargespat het.[33]
  • Die Pasifaë-groep is taamlik versprei, oor 1,3 Gm. Die kleure verskil aansienlik, van rooi tot grys, en hulle het dus waarskynlik uit verskeie botsings ontstaan. Sinope verskil genoeg van die ander dat dit dalk apart deur Jupiter aangetrek is.[31]
  • S/2003 J 2 is die heel buitenste maan en nie lid van ’n bekende familie nie.

Jupiter se 66 mane

Die mane van Jupiter word gelys volgens wentelperiodes. Die binneste vier mane word op ’n wit agtergrond en die mane van Galilei in vet met ’n blou agtergrond hieronder aangedui. Die onreëlmatige satelliete wat in dieselfde rigting wentel as wat Jupiter draai, het ’n liggrys agtergrond en dié wat in ’n teenoorgestelde rigting wentel, ’n donkergrys agtergrond. [34]

VolgordeRomeinse
nommer
Naam
IFA-
uitspraak
FotoDeursnee
Massa
(x1016 kg)
Half-as
(km)
Wentelperiode
(dae)[nota 1]
Inklinasie
(°)
Afwyking
Ontdek inOntdekkerGroep
1XVIMetisˈmiːtɨs
60×40×34~3.6127 690+7h 4 m 29s0,06°[35]0,000 021979Stephen P. Synnott
(Voyager 1)
Binne
2XVAdrasteaˌædrəˈstiːə
20×16×14~0,2128 690+7h 9 m 30s0,03°[35]0,00151979David C. Jewitt
(Voyager 2)
Binne
3VAmalteaˌæməlˈθiːə
167 ± 4,0 km
250×146×128
208181 366+11h 57 m 23s0,374°[35]0,00321892Edward Emerson BarnardBinne
4XIVTebeˈθiːbiː
116×98×84~43221 889+16h 11 m 17s1,076°[35]0,01751979Synnott
(Voyager 1)
Binne
5IIoˈaɪ.oʊ
3 660
×3 637,4
×3 630,6
8 931 900421 700+1,769 10,050°[35]0,00411610Galileo GalileiGalilei
6IIEuropajʊˈroʊpə
3 121,64 800 000671 034+3.551 20,471°[35]0,00941610GalileiGalilei
7IIIGanimedesˈɡænɨmiːd
5 262,414 819 0001 070 4127.154 60,204°[35]0,00111610GalileiGalilei
8IVKallistokəˈlɪstoʊ
4 820,610 759 0001 882 709+16,6890,205°[35]0,00741610GalileiGalilei
9XVIIITemistoθɨˈmɪstoʊ80,0697 393 216+129.8745,762°0,21151975/2000Charles T. Kowal & Elizabeth Roemer/Scott S. Sheppard et al.Temisto
10XIIILedaˈliːdə160,611 187 781+241,7527,562°0,16731974KowalHimalia
11VIHimaliahaɪˈmeɪliə
17067011 451 971+250,3730,486°0,15131904Charles Dillon PerrineHimalia
12XLisitealaɪˈsɪθiːə366,311 740 560+259,8927,006°0,13221938Seth Barnes NicholsonHimalia
13VIIElaraˈɛlərə
868711 778 034+261,1429,691°0,19481905PerrineHimalia
14XLVIKarpoˈkɑrpoʊ30,004 5 17 144 873 +458,6256,001°0,27352003Sheppard et al.Karpo
15S/2003 J 1210,000 1517 739 539−482,69142,680°0,44492003Sheppard et al.?
16XXXIVEuporiëjuːˈpɒrɨ.iː20,001 519 088 434−538,78144,694°0,09602002Sheppard et al.Ananke
17S/2003 J 320,001 519 621 780−561,52146,363°0,25072003Sheppard et al.Ananke
18S/2003 J 1820,001 519 812 577−569,73147,401°0,15692003Gladman et al.Ananke
19S/2011 J 1120 155 290−582,22162,8°0,29632011Sheppard et al.?
20S/2010 J 2120 307 150−588,1150,4°0,3072010VeilletAnanke ?
21XLIITelksinoëθɛlkˈsɪnɵʊiː20,001 520 453 753−597,61151,292°0,26842003Sheppard et al.Ananke
22XXXIIIEuantejuːˈænθiː30,004 520 464 854−598,09143,409°0,20002002Sheppard et al.Ananke
23XLVHelikeˈhɛlɨkiː40,009 020 540 266−601,40154,586°0,13742003Sheppard et al.Ananke
24XXXVOrtosieɔrˈθɒsɨ.iː20,001 520 567 971−602,62142,366°0,24332002Sheppard et al.Ananke
25XXIVIokasteˌaɪ.ɵˈkæstiː50,01920 722 566−609,43147,248°0,28742001Sheppard et al.Ananke
26S/2003 J 1620,001 520 743 779−610,36150,769°0,31842003Gladman et al.Ananke
27XXVIIPraksidikeprækˈsɪdɨkiː70,04320 823 948−613,90144,205°0,18402001Sheppard et al.Ananke
28XXIIHarpalikehɑrˈpælɨkiː40,01221 063 814−624,54147,223°0,24402001Sheppard et al.Ananke
29XLMnemeˈniːmiː20,001 521 129 786−627,48149,732°0,31692003Brett J. Gladman et al.Ananke
30XXXHermippehərˈmɪpiː40,009 021 182 086−629,81151,242°0,22902002Sheppard et al.Ananke ?
31XXIXTioneθaɪˈoʊniː40,009 021 405 570−639,80147,276°0,25252002Sheppard et al.Ananke
32XIIAnankeəˈnæŋkiː283,021 454 952−642,02151,564°0,34451951NicholsonAnanke
33LHerseˈhɜrsiː20,001 522 134 306−672,75162,490°0,23792003Gladman et al.Karme
34XXXIAitneˈaɪtniː30,004 522 285 161−679,64165,562°0,39272002Sheppard et al.Karme
35XXXVIIKaleˈkeɪliː20,001 522 409 207−685,32165,378°0,20112002Sheppard et al.Karme
36XXTaigeteteɪˈɪdʒɨtiː50,01622 438 648−686,67164,890°0,36782001Sheppard et al.Karme
37S/2003 J 1920,001 522 709 061−699,12164,727°0,19612003Gladman et al.Karme
38XXIChaldenekælˈdiːniː40,007 522 713 444−699,33167,070°0,29162001Sheppard et al.Karme
39S/2003 J 1520,001 522 720 999−699,68141,812°0,09322003Sheppard et al.Ananke ?
40S/2003 J 1020,001 522 730 813−700,13163,813°0,34382003Sheppard et al.Karme ?
41S/2003 J 2320,001 522 739 654−700,54148,849°0,39302004Sheppard et al.Pasifaë
42XXVErinomeɨˈrɪnɵmiː30,004 522 986 266−711,96163,737°0,25522001Sheppard et al.Karme
43XLIAoedeeɪˈiːdiː40,009 023 044 175−714,66160,482°0,60112003Sheppard et al.Pasifaë
44XLIVKallichorekəˈlɪkɵriː20,001 523 111 823−717,81164,605°0,20412003Sheppard et al.Karme ?
45XXIIIKalikeˈkælɨkiː50,01923 180 773−721,02165,505°0,21392001Sheppard et al.Karme
46XIKarmeˈkɑrmiː461323 197 992−721,82165,047°0,23421938NicholsonKarme
47XVIIKallirroëkəˈlɪrɵʊiː
90,08723 214 986−722,62139,849°0,25822000Spahr, ScottiPasifaë
48XXXIIEuridomejʊˈrɪdəmiː30,004 523 230 858−723,36149,324°0,37692002Sheppard et al.Pasifaë ?
49S/2011 J 2123 329 710−725,06151,8°0,38672011Sheppard et al.Pasifaë ?
50XXXVIIIPasiteëpəˈsɪθɨ.iː20,001 523 307 318−726,93165,759°0,32882002Sheppard et al.Karme
51S/2010 J 1223 314 335−723,2163,2°0,3202010Jacobson et al.Pasifaë ?
52XLIXKoreˈkɔəriː20,001 523 345 093−776,02137,371°0,19512003Sheppard et al.Pasifaë
53XLVIIIKillenesɨˈliːniː20,001 523 396 269−731,10140,148°0,41152003Sheppard et al.Pasifaë
54XLVIIEukeladejuːˈkɛlədiː40,009 023 483 694−735,20163,996°0,28282003Sheppard et al.Karme
55S/2003 J 420,001 523 570 790−739,29147,175°0,30032003Sheppard et al.Pasifaë
56VIIIPasifaëpəˈsɪfeɪ.iː603023 609 042−741,09141,803°0,37431908Philibert Jacques MelottePasifaë
57XXXIXHegemonehɨˈdʒɛməniː30,004 523 702 511−745,50152,506°0,40772003Sheppard et al.Pasifaë
58XLIIIArcheˈɑrkiː30,004 523 717 051−746,19164,587°0,14922002Sheppard et al.Karme
59XXVIIsonoëaɪˈsɒnɵʊiː40,007 523 800 647−750,13165,127°0,17752001Sheppard et al.Karme
60S/2003 J 910,000 1523 857 808−752,84164,980°0,27612003Sheppard et al.Karme
61S/2003 J 540,009 023 973 926−758,34165,549°0,30702003Sheppard et al.Karme
62IXSinopesɨˈnoʊpiː387,524 057 865−762,33153,778°0,27501914NicholsonPasifaë
63XXXVISpondeˈspɒndiː20,001 524 252 627−771,60154,372°0,44312002Sheppard et al.Pasifaë
64XXVIIIAutonoëɔːˈtɒnɵʊiː40,009 024 264 445−772,17151,058°0,36902002Sheppard et al.Pasifaë
65XIXMegakliteˌmɛɡəˈklaɪtiː50,02124 687 239−792,44150,398°0,30772001Sheppard et al.Pasifaë
66S/2003 J 220,001 530 290 846−981,55153,521°0,18822003Sheppard et al.?

Notas

Verwysings

Eksterne skakels