木星卫星

1.木星卫星[1]satellites of Jupiter 简介
已确认的有13个卫星(现为63颗),它们连同木星一起构成了一个天体系统,称为木星系。木星的卫星是按照发现的先后顺序编号的。其中木卫一﹑木卫三﹑木卫四是意大利天文学家伽利略在1610年用自制的望远镜发现的﹐这四个卫星后被称为伽利略卫星。它们的星等是5等和6等﹐如果不是同明亮的木星十分靠近﹐它们是可以直接用肉眼看到的。木星的其他卫星比伽利略卫星暗得多﹐要用较大的望远镜才能看见。美国天文学家巴纳德在1892年用望远镜发现哪疚牢逶谀疚酪还斓酪阅谠硕?979年3月﹐“旅行者”1号空间探测器发现木卫五呈浅灰色﹐上面有一个长约130公里﹑宽200~220公里的微红区域。木星的其他卫星则是1904年以来用照相方法陆续发现的﹐它们在木卫四以外的轨道上运动。木星的13个卫星中﹐有的半径达二千多公里﹐有的半径仅几公里或十几公里。此外﹐1979-1999年,陆续发现了木卫十四、十五、十六、十七但尚待证实。
2.木卫三新闻其实木卫三是中国战国时代的天文学家甘德发现的,他著有《岁星经》和《天文星占》两书,可惜均以失传。唐朝天文学家瞿昙悉达编著的《开元占经》第二十三卷中有这样的记载“甘氏曰:单阏之岁,摄提格在卯,岁星在子,与须女、虚、危晨出夕入,其状甚大有光,若有小赤星附于其侧,是谓同盟”。
甘德早在公元前346年发现了木卫三,比伽利略早了将近2000年。
3.分群木星的13个卫星分成三群。其中最靠近木星的一群──木卫五和四个伽利略卫星的轨道偏心率都非常小(≦0.01)﹐轨道面和木星赤道面的交角也都很小(≦05)﹐就是说﹐它们都在木星的赤道面上沿圆形轨道运动﹐这些卫星的轨道面与木星的轨道面的交角大约为2°~4°﹐顺行﹐是规则卫星。其余的卫星都是不规则卫星﹐但又可分为两群。离木星稍远的一群卫星──木卫十三﹑木卫六﹑木卫十﹑木卫七的轨道面和赤道面的交角为24°~29°﹐顺行﹐轨道偏心率为0.13~0.21。离木星最远的一群──木卫十二﹑木卫十一﹑木卫八﹑木卫九的轨道偏心率相当大(0.17~0.38)﹐它们的轨道面与木星赤道面的交角为145°~164°﹐它们都是逆行卫星。有人认为它们可能是被木星俘获的小行星。
4.木卫掩蚀木星的卫星在运行中会发生下列现象﹕木星在太阳照射下﹐背太阳方向有一影锥﹐当木星卫星进入影锥时﹐卫星无法反射太阳光﹐变得不可见了﹐称为木卫蚀。当木星的卫星进入木星圆面的后面﹐我们从地球上观测木星卫星的视线便被木星挡住﹐称为木卫掩。木星的卫星通过木星圆面的前面﹐从地球看去在木星视圆面上投下一个圆形斑点﹐称为木卫凌木。当木星某一卫星的影子投在木星视圆面上而它本身又不在木星视圆面上时﹐称为木卫影凌木。从地球上看去﹐当木星的一个卫星挡住另一个时﹐称为木卫互掩﹔当一个木卫进入另一木卫的影锥时﹐称为木卫互蚀。
5.伽利略卫星四个伽利略卫星的密度随著同木星的距离的增大而减小﹐这与太阳系中各个行星的密度随著同太阳的距离而变化的情况十分相似。太阳系中这种情况是由于以原始太阳作为热源蒸发那些较轻的和易于挥发的物质造成的。波拉克认为同一过程也发生在木星及其卫星系统中﹐只不过是以原始木星作为热源而已。目前木星辐射出的热能为它从太阳接收到的热能的两倍。而在木星诞生后的头几百万年中﹐木星平均辐射的能量相当于现在太阳所辐射的能量的几百分之一。
木卫一的表面覆盖著易蒸发的钠盐(可能是通常盐类的晶体)。木卫二﹑木卫三﹑木卫四的表面除了覆盖著砂砾土壤和冰霜以外﹐也不同程度地覆盖著盐和硫磺。木卫一基本上是岩体结构﹔木卫二的岩体上覆盖著一个水冰构成的壳。根据木卫三和木卫四的密度﹐刘易斯认为这两个卫星中的岩石或硅矿物不超过15%﹐其余大部分由冰冻的水﹑氨和甲烷构成。R.A.布朗1973年宣布他在木卫一的发射谱中观测到钠气体的谱线﹐以后其他观测者也证实了木卫一存在钠气体等构成的大气。这种大气在木卫一周围空间中伸展很悌o远远超过其引力所能束缚的范围。原来﹐木卫一表面覆盖著挥发性钠盐﹐由于阳光加热﹐钠就蒸发出来﹐弥漫在木卫一的运行轨道上﹐构成了一个环状钠云。“先驱者”10号空间探测器还观测到﹐在木卫一轨道上有一个比钠云大得多的氢云﹐在木卫一的向阳面存在一个广大的电离层﹐后者的范围足以同金星和火星的电离层相比。
【木卫一】木卫一附近之所以有氢云﹑钠云﹐是因为原子从卫星的弱引力场中逃逸﹐飘散到周围空间﹐但又被木星的巨大引力场束缚住。原子云就展布在“木星空间”﹐集中在发源地木卫一附近。至于电离层﹐则是由太阳紫外线电离木卫一的外层大气中的原子造成的。
1979年3月﹐“旅行者”1号空间探测器发现木卫一的表面比较平坦﹐不像一般天体那样有众多的环形山。这个空间探测器还在木卫一上发现了至少有六座活火山﹐以每小时1﹐600公里的速度喷发著气体和固体物质﹐喷出物高度可达450公里。火山活动区的直径有的达200公里﹐火山喷发的强度比地球上大得多(见彩图
此外﹐木卫一还有一个红色的极冠﹔当木卫一从木星影锥中钻出来时﹐有长达15分钟的亮度增强。射电天文学家还观测到木星射电噪暴的强度同木卫一在轨道上的位置有密切联系。
【木卫二】“旅行者”1号发现木卫二是一个明亮的球体﹐表面夹杂著一些宽阔的黑色条纹和淡黄色暗区。这表明木卫二被冰覆盖著﹐冰层底下可能是岩石﹔黑色条纹可能是它表面的裂缝。“旅行者” 1号在木卫三表面发现了十分明显的山脊和峡谷的标志﹐这说明木卫三表面存在断层。“旅行者”1号拍摄的照片还表明﹐木卫四上有一些由同心环围绕的大盆地﹐地势起伏不大。同心环盆地放射出奇特的亮光﹐表明木卫四表面有冰层。此外还发现木卫四上的环形山比木卫三的多﹐说明木卫四的地质年龄比木卫三大。
6.卫星列表卫星 到木星距离半径质量发现年份
(千米)(千米)(千克).
木卫十六 128000 209.56×1016 1979
木卫十五 129000 101.91×10161979
木卫五 181000 987.17×10181892
木卫十四 222000 507.77×10171979
木卫一 422000 18158.94×10221610
木卫二 671000 15694.80×10221610
木卫三 107000026311.48×10231610
木卫四 188300024001.08×10231610
木卫十三 11094000 85.68×10151974
木卫六 11480000 939.56×10181904
木卫十 11720000 187.77×10161938
木卫七 11737000 387.77×10171905
木卫十二 21200000 153.82×10161951
木卫十一 22600000 209.56×10161938
木卫八 23500000 251.91×10171908
木卫九 23700000 187.77×10161914
7.发现木星卫星的重要意义伽利略发现其他行星也有卫星,这一发现加深了人类对宇宙的理解。他亲手制作的望远镜,进行细致研究,开创了现代天文学。这些发现是运用望远镜进行的首次天文发现。
他注意观察夜空中令人神往的天体,证实了地球不是宇宙中唯一有卫星的行星,还证明了尼古拉·哥白尼的“日心说”是正确的。
使用简单的望远镜,依靠单独研究,伽利略让人们很好地认识了太阳系、星系和浩瀚的宇宙。他制作的望远镜使人们观察到以前难以观察到的太空景象,加深了人们对宇宙的理解。
8.木星卫星是怎样发现的这个发现得益于望远镜的发明。1608年底,伽利略第一次见到望远镜,他很快意识到天文学家最需要的是高倍望远镜。1609年底,伽利略制造出一台40倍的双透镜望远镜。这是科学研究中第一台用于天文观测的望远镜。
约翰尼斯·开普勒在一篇论文中描述行星运行轨道,这是伽利略相信波兰天文学家尼古拉·哥白尼的“日心说”。相信“日心说”是很危险的,因为相信“日心说”,乔纳诺·布鲁诺被活活地烧死在火刑柱上。伽利略决定使用新望远镜,以更准确地绘制行星运行图,证明哥白尼的“日心说”是正确的。
伽利略运用望远镜先观测月亮。他清晰地看到月亮上高山和山谷凹凸起伏,参差不起的月亮边缘看起来就向锯齿刀切割得一样。他所观察到的月亮并不像亚里士多德和托勒密所说得那样平滑。但是,实力强大的天主教会、欧洲的大学教师和科学家们都对亚里士多德和托勒密的理论深信不疑。
通过对月亮表面一夜的观察,伽利略再次证明亚里士多德的理论是错误的。伽利略曾经证明自由落体运动定律,因为这与亚里士多德的理论相悖,他被从教师职位上解雇。
伽利略观测的下一个目标是最大的行星——木星,他计划花几个月的时间仔细绘制木星运行图。通过望远镜,伽利略观察到人类从未观测到的太空,清晰地观察到木星。令他吃惊的是,他发现几颗卫星正在围绕木星旋转。亚里士多德曾经说过(所有的科学家都这样认为),宇宙中只有地球有卫星。在随后的几天里,伽利略发现了木星的四颗卫星,它们是地球之外首次发现的卫星。
他再次证明亚里士多德的理论是错误的。
然而,旧的观念不会很快消逝。1616年,天主教会禁止伽利略教书,严禁他宣扬哥白尼的理论。很多教会的高级头目拒绝使用望远镜观察太空,声称这是魔术师的把戏,卫星只存在于望远镜中。
伽利略对教会的警告不屑一顾,最后被宗教审判所召回罗马,饱受折磨。他被迫收回自己的观点和发现,还被判处终身监禁。1640年,伽利略去世,去世前他除了说自己的发现是正确的外,没有说任何别的话。1992年10月——伽利略被误判376年后,罗马教会才为他平反昭雪,承认他的科学发现。
9.木星的其他卫星
木星总共有63颗卫星(包括已命名的49颗小卫星和未命名的14颗小卫星),其中49颗的名字是:木卫十七Callirrhoe, 木卫十八Themisto, 木卫十九Megaclite, 木卫二十Taygete, 木卫二十一Chaldene, 木卫二十二Harpalyke, 木卫二十三Kalyke, 木卫二十四Iocaste, 木卫二十五Erinome, 木卫二十六Isonoe, 木卫二十七Praxidike, 木卫二十八Autonoe, 木卫二十九Thyone, 木卫三十Hermippe, 木卫三十一Aitne, 木卫三十二Eurydome, 木卫三十三Euanthe, 木卫三十四Euporie, 木卫三十五Orthosie, 木卫三十六Sponde, 木卫三十七Kale, 木卫三十八Pasithee, 木卫三十九Hegemone, 木卫四十Mneme, 木卫四十一Aoede, 木卫四十二Thelxinoe, 木卫四十三Arche, 木卫四十四Kallichore, 木卫四十五Helive, 木卫四十六Carpo, 木卫四十七Eukelade, 木卫四十八Cyllene和木卫四十九Kore。木卫十七至木卫四十九都在1999年至2003年被发现的。