Супутники Юпітера

Супутники Юпітера — природні супутники планети Юпітер. Станом на липень 2018 року відомо 79[1] супутників Юпітера; він другий за кількістю відкритих супутників серед усіх планет Сонячної системи, після Сатурна. Крім того, Юпітер має систему кілець.

Галілеєві супутники. Іо, Європа, Ганімед, Каллісто

Історія. Загальний опис

1610 року Галілео Галілей, спостерігаючи Юпітер у телескоп, відкрив чотири найбільші супутники — Іо, Європу, Ганімед і Каллісто, які наразі носять назву «галілеєвих». Вони досить яскраві й обертаються доволі віддаленими від планети орбітами, що дає змогу спостерігати їх у польовий бінокль. На першість у відкритті супутників претендував також німецький астроном Симон Маріус, який пізніше дав їм назви, взявши імена з давньогрецьких міфів.

Завдяки наземним спостереженням системи Юпітера, на кінець 1970-х років було відомо вже 13 супутників. 1979 року, пролітаючи повз Юпітер, космічний апарат «Вояджер-1» виявив іще три супутники.

За допомогою наземних телескопів нового покоління ще 47 супутників Юпітера відкрила група астрономів із Астрономічного інституту Гавайського університету наприкінці 2000-го (діаметром 4—10 км) і 2001 року (діаметром від 2 до 4 км). Оцінок розмірів отримано в припущенні, що їхнє альбедо становить 4 %. Блиск супутників становить від 22 до 23m. Усі вони обертаються помітно витягнутими еліптичними орбітами з ексцентриситетом від 0,16 до 0,48. Напрямок орбітального руху всіх нових супутників зворотний (тобто вони обертаються в напрямку, протилежному рухові планет навколо Сонця і великих супутників навколо Юпітера). Орбіти сильно нахилені до площини екліптики — від 15° до 38°. Періоди обертання складають від 534 до 753 діб, великі півосі орбіт — від 19 до 24 млн км.

Виділяють дві великі групи супутників Юпітера: постійні та непостійні. До постійних належать 4 галілеєві супутники і ще 4 внутрішні супутники. Постійні супутники мають проградне обертання і майже кругові орбіти з невеликим нахилом до екваторіальної площини планети. Інші 55 супутників Юпітера — непостійні — мають як проградне, так і ретроградне обертання, віддаленіші від планети й мають великі нахили та ексцентриситети орбіт.

За кількістю супутників Юпітер обігнав 2011 року Сатурн. 23 квітня 2017 року астроном інституту Карнегі Скотт Шеппард відкрив супутник S/2017 J 1, а повідомлення про відкриття було зроблено у червні 2017 року. 16 липня 2018 року стало відомо, що в Юпітера знайшли ще 12 супутників, так що загальне число відомих небесних тіл усередині хмари найбільшої планети Сонячної системи зросло до 79. Один із цих нововиявлених супутників (запропонована назва Валетудо) має діаметр менше одного кілометра, він є найменшим із відомих супутників Юпітера[2].

Групи
Орбіти непостійних супутників Юпітера і їх розподіл на групи: за великою піввіссю (горизонтальна вісь в гігаметрах); за нахилом орбіти (вертикальна вісь); і за орбітальним ексцентриситетом (жовті лінії). Відносні розміри показано кружечками

Регулярні супутники

Виділяють дві групи постійних супутників:

  • Внутрішні супутники або група Амальтеї — обертаються дуже близько до Юпітера: Метіда, Адрастея, Амальтея і Теба. Найближчі два обертаються навколо планети менше, ніж за юпітеріанський день, інші два є відповідно п'ятим і сьомим за розмірами супутниками Юпітера. Спостереження наводять на думку, що принаймні найбільший з них, Амальтея, утворився не на теперішній, а на більш віддаленій орбіті, або це тіло сонячної системи, захоплене гравітацією планети[3].
Галілеєві супутники і їх орбіти навколо Юпітера

Ці супутники, а також ряд поки ще незафіксованих внутрішніх супутників розташовані близько межі Роша, тому їх матеріалом поповнюються кільця системи Юпітера. Метида і Адрастея допомагають підтримувати основне кільце Юпітера, а Амальтея і Теба підтримують свої власні слабкі зовнішні кільця[4][5].

  • Основна група або Галілеєві супутники — це чотири масивні супутники: Ганімед, Каллісто, Іо та Європа. З радіусами, більшими за радіус будь-якої карликової планети, вони належать до найбільших (за масою) об'єктів Сонячної системи, за винятком Сонця і восьми планет, а Ганімед перевершує за діаметром Меркурій. Вони є, відповідно, першим, третім, четвертим і шостим за розмірами природними супутниками в сонячній системі і сукупно зосереджують у собі 99,999 % усієї маси на орбіті навколо Юпітера. Сам Юпітер у 5000 разів важчий за Галілеєві супутники[п 1].

Внутрішні супутники також утворюють орбітальний резонанс 1:2:4. Моделі доводять, що вони утворилися повільною акрецією в розрідженій субтуманності Юпітера — диску газів і пилу, що існував навколо Юпітера після його утворення. У випадку Каллісто утворення тривало близько 10 мільйонів років[6].

Нерегулярні супутники
Зовнішні супутники Юпітера і їх орбіти з сильним нахилом

Нерегулярні супутники — це відчутно менші об'єкти з більш віддаленими і ексцентричними орбітами. Вони утворюють класи зі спільними властивостями орбіт (Велика піввісь, Нахил орбіти, Орбітальний ексцентриситет) і склад; вважається, що ці супутники принаймні частково належать до колізійних об'єктів, які були утворені, коли більші (проте все ж малі) батьківські тіла було розбито у зіткненнях з астероїдами, захопленими гравітаційним полем планети. Назви цих класів відповідають назвам їх найбільших представників.

Класифікація супутникових класів невизначена, проте зазвичай подаються такі класи[7][8][9]:

  • Проградні супутники:
  • Фемісто[8] — клас нерегулярних супутників з найнижчою (серед нерегулярних) орбітою, але не віднесених до відомих класів[7].
  • Карпо найвіддаленіший від Юпітера проградний супутник, не зарахований до жодного відомого класу.[7]
Ретроградні супутники: нахил орбіти (°) vs ексцентриситет, з позначеними групами Карме (помаранчевий) і Ананке (жовтий)
  • Ретроградні супутники:
  • S/2003 J 12 найближчий з ретроградних супутників не зарахований до відомого класу.
  • Група Карме містить супутники з великою піввіссю від 22,9 до 24,1 гігаметрів (інтервал 1,2 Гм), з нахилом орбіти в діапазоні 165,7 ± 0,8° (варіація 1,6°) орбітальним ексцентриситетом в межах від 0,23 до 0,27.

Клас дуже однорідний за кольором (світло червоний) і вважається, що його члени походять від предків астероїдів типу D, можливо Юпітерівських троянців[10].

  • Група Ананке містить супутники з порівняно більшим, ніж в інших групах, діапазоном параметрів, для великої півосі понад 2,4 Гм (від 19,3 до 22,7), 8,1° для нахилу орбіти (між 145,7° і 154,8°) і орбітальним ексцентриситетом в межах від 0,02 до 0,28. Більшість членів класу сірі і вважаються сформованими з уламків астероїдів, захоплених гравітацією Юпітера[10].
  • Група Пасіфе досить розсіяна група; з великою піввіссю від 22,8 до 24,1 гігаметрів (інтервал 1,3 Гм), з нахилом орбіти в діапазоні від 144,5° до 158,3° і орбітальним ексцентриситетом в межах від 0,25 до 0,43.[10] Кольори також досить різноманітні, від червоного до сірого, що може бути результатом численних зіткнень. Інколи Сінопе відносять до групи Пасіфе[10]. Цей супутник червоний і, зважаючи на різницю в нахилі орбіти, можна стверджувати, що він був захоплений окремо від інших супутників цієї групи[8]; Пасіфе і Сінопе також зв'язані з Юпітером за допомогою резонансу[11].
  • S/2003 J 2 найвіддаленіший супутник Юпітера, який не належить до відомих класів.

Таблиця

Станом на 2011 рік:

Порядок
[п 2]		 Номер
 Назва
 Фото Діаметр
(км)[п 3]		 Маса
(×1016 кг)		 Велика піввісь
(км)[12]		 Період обертання
(д)[12][п 4]		 Нахил орбіти
(°)[12]		 Ексцентриситет
[7]		 Час відкриття
[13]		 Відкривач
[13]		 Група
1XVIМетіда
60×40×34~3.6127,690+7h 4m 29s0.06°[14]0,000 021979Синот
(Вояджер-1)		Внутрішній
2XVАдрастея
20×16×14~0.2128,690+7h 9m 30s0.03°[14]0,00151979Джевіт
(Вояджер-2)		Внутрішній
3VАмальтея
167 ± 4.0 km
250×146×128		208181,366+11h 57m 23s0.374°[14]0,00321892БарнардВнутрішній
4XIVТеба
116×98×84~43221,889+16h 11m 17s1.076°[14]0,01751979Синот
(Вояджер-1)		Внутрішній
5IІо
3,660.0×3,637.4
×3,630.6		8,931,900421,700+1.769 137 7860.050°[14]0,00411610Галілео ГалілейГалілеїв
6IIЄвропа
3,121.64,800,000671,034+3.551 181 0410.471°[14]0,00941610Галілео ГалілейГалілеїв
7IIIГанімед
5,262.414,819,0001,070,412+7.154 552 960.204°[14]0,00111610Галілео ГалілейГалілеїв
8IVКаллісто
4,820.610,759,0001,882,709+16.689 018 40.205°[14]0,00741610Галілео ГалілейГалілеїв
9XVIIIФемісто
80.0697,393,216+129,8745.762°0,21151975/2000Коваль & Ромер/
Шепард та ін.		Фемісто
10XIIIЛеда
160.611,187,781+241,7527.562°0,16731974КовальГімалія
11VIГімалія
17067011,451,971+250,3730.486°0,15131904ПерінеГімалія
12XЛісітея366.311,740,560+259,8927.006°0,13221938НіколсонГімалія
13VIIЕлара
868711,778,034+261,1429.691°0,19481905ПерінеГімалія
14LIIIДія40.009 012 570 424+287,9327.584°0,20582001Шепард та ін.Гімалія
15XLVIКарпо30.004 517,144,873+458,6256.001°0,27352003Шепард та ін.Карпо
16—S/2003 J 1210.000 1517,739,539−482,69142,680°0,44492003Шепард та ін.?
17XXXIVЕвпоріє20.001 519,088,434−538,78144,694°0,09602002Шепард та ін.Ананке
18—S/2003 J 320.001 519,621,780−561,52146,363°0,25072003Шепард та ін.Ананке
19—S/2003 J 1820.001 519,812,577−569,73147,401°0,15692003Ґладман та ін.Ананке
20—S/2011 J 11 ?20,101,000−580,7162,8°0,2962011Шепард та ін. ?
21LIIS/2010 J 21 ?20,307,150−588,82150,363°0,30762010Крістіан ВеллетАнанке
22XLIIТельксіное20.001 520,453,753−597,61151,292°0,26842003Шепард та ін.Ananke
23XXXIIIЕванте30.004 520,464,854−598,09143,409°0,20002002Шепард та ін.Ананке
24XLVГеліке40.009 020,540,266−601,40154,586°0,13742003Шепард та ін.Ананке
25XXXVОртозіє20.001 520,567,971−602,62142,366°0,24332002Шепард та ін.Ананке
26LIVS/2016 J 11-20.001 520,595,000−603,83139,84°0,142017Шепард та ін.Ананке
27XXIVІокасте50.01920,722,566−609,43147,248°0,28742001Шепард та ін.Ананке
28—S/2003 J 1620.001 520,743,779−610,36150,769°0,31842003Ґладман та ін.Ананке
29XXVIIПраксідіке70.04320,823,948−613,90144,205°0,18402001Шепард та ін.Ананке
30XXIIГарпаліке40.01221,063,814−624,54147,223°0,24402001Шепард та ін.Ананке
31XLМнеме20.001 521,129,786−627,48149,732°0,31692003Ґладман та ін.Ананке
32XXXГерміппе40.009 021,182,086−629,81151,242°0,22902002Шепард та ін.Ананке?
33XXIXТіоне40.009 021,405,570−639,80147,276°0,25252002Шепард та ін.Ананке
34XIIАнанке283.021,454,952−642,02151,564°0,34451951НіколсонАнанке
35LГерсе20.001 522,134,306−672,75162,490°0,23792003Ґладман та ін.Карме
36XXXIЕтне30.004 522,285,161−679,64165,562°0,39272002Шепард та ін.Карме
37XXXVIIКале20.001 522,409,207−685,32165,378°0,20112002Шепард та ін.Карме
38XXТайгете50.01622,438,648−686,67164,890°0,36782001Шепард та ін.Карме
39—S/2003 J 1920.001 522,709,061−699,12164,727°0,19612003Ґладман та ін.Карме
40XXIХалдене40.007 522,713,444−699,33167,070°0,29162001Шепард та ін.Карме
41—S/2003 J 1520.001 522,720,999−699,68141,812°0,09322003Шепард та ін.Ananke?
42—S/2003 J 1020.001 522,730,813−700,13163,813°0,34382003Шепард та ін.Карме?
43—S/2003 J 2320.001 522,739,654−700,54148,849°0,39302004Шепард та ін.Pasiphaë
44XXVЕріноме30.004 522,986,266−711,96163,737°0,25522001Шепард та ін.Карме
45XLIАойде40.009 023,044,175−714,66160,482°0,60112003Шепард та ін.Пасіфе
46XLIVКалліхоре20.001 523,111,823−717,81164,605°0,20412003Шепард та ін.Карме?
47XXIIIКаліке50.01923,180,773−721,02165,505°0,21392001Шепард та ін.Карме
48XIКарме461323,197,992−721,82165,047°0,23421938НіколсонКарме
49XVIIКалліррое
90.08723,214,986−722,62139,849°0,25822000Ґладман та ін.Пасіфе
50XXXIIЕврідоме30.004 523,230,858−723,36149,324°0,37692002Шепард та ін.Пасіфе?
51LVIS/2011 J 21 ?23,267,000−726,8151,85°0,3872011Шепард та ін.Пасіфе?
52XXXVIIIПазітеє20.001 523,307,318−726,93165,759°0,32882002Шепард та ін.Карме
53LIS/2010 J 1223,314,335−724,34163,219°0,322010Ґладман та ін.Пасіфе?
54XLIXКоре20.001 523,345,093−776,02137,371°0,19512003Шепард та ін.Пасіфе
55XLVIIIКіллене20.001 523,396,269−731,10140,148°0,41152003Шепард та ін.Пасіфе
56XLVIIЕвкеладе40.009 023,483,694−735,20163,996°0,28282003Шепард та ін.Карме
57LIXS/2017 J 11-20.001 523,484,000−735,21149,2°0,3972017Шепард та ін.Пасіфе
58—S/2003 J 420.001 523,570,790−739,29147,175°0,30032003Шепард та ін.Пасіфе
59VIIIПасіфе603023,609,042−741,09141,803°0,37431908Ґладман та ін.Пасіфе
60XXXIXГегемоне30.004 523,702,511−745,50152,506°0,40772003Шепард та ін.Пасіфе
61XLIIIАрхе30.004 523,717,051−746,19164,587°0,14922002Шепард та ін.Карме
62XXVIІсоное40.007 523,800,647−750,13165,127°0,17752001Шепард та ін.Карме
63—S/2003 J 910.000 1523,857,808−752,84164,980°0,27612003Шепард та ін.Карме
64—S/2003 J 540.009 023,973,926−758,34165,549°0,30702003Шепард та ін.Карме
65IXСінопе387.524,057,865−762,33153,778°0,27501914НіколсонПасіфе
66XXXVIСпонде20.001 524,252,627−771,60154,372°0,44312002Шепард та ін.Пасіфе
67XXVIIIАвтоное40.009 024,264,445−772,17151,058°0,36902002Шепард та ін.Пасіфе
68XIXМегакліте50.02124,687,239−792,44150,398°0,30772001Шепард та ін.Пасіфе
69—S/2003 J 220.001 530,290,846−981.55153,521°0,18822003Шепард та ін.?

Див. також

Примітки
  1. Маса Юпітера 1.8986×1027 кг / Маса Супутників Юпітера (англ.) 3.93×1023 кг = 4,828
  2. За середньою відстанню від Юпітера
  3. Якщо подано кілька чисел (наприклад "60×40×34"), то тіло не є ідеальним сфероїдом і що кожен з діаметрів виміряний достатньо точно.
  4. Періоди з від'ємними значеннями вказують, що супутник має ретроградну орбіту.

Посилання

Джерела
  1. Jupiter's moon count reaches 79, including tiny 'oddball'. Phys.org. 17 липня 2018.
  2. Sheppard, Scott (16 липня 2018). A DOZEN NEW MOONS OF JUPITER DISCOVERED, INCLUDING ONE “ODDBALL”. Сarnegie science (Англійською).
  3. Anderson, J.D.; Johnson, T.V.; Shubert, G.; et al. (2005). Amalthea’s Density Is Less Than That of Water. Science 308 (5726): 1291–1293. PMID 15919987. doi:10.1126/science.1110422.
  4. Burns, J.A.; Simonelli, D. P.; Showalter, M.R. et al. (2004). Jupiter’s Ring-Moon System. У Bagenal, F.; Dowling, T.E.; McKinnon, W.B. Jupiter: The Planet, Satellites and Magnetosphere. Cambridge University Press.
  5. Burns, J. A.; Showalter, M. R.; Hamilton, D. P.; et al. (1999). The Formation of Jupiter's Faint Rings. Science 284 (5417): 1146–1150. PMID 10325220. doi:10.1126/science.284.5417.1146.
  6. Canup, Robin M.; Ward, William R. (2002). Formation of the Galilean Satellites: Conditions of Accretion (pdf). The Astronomical Journal 124: 3404–3423. doi:10.1086/344684.
  7. Sheppard, Scott S. Jupiter's Known Satellites. Departament of Terrestrial Magnetism at Carniege Institution for science. Архів оригіналу за 25 червня 2013. Процитовано 28 серпня 2008.
  8. Grav, Tommy; Holman, Matthew J.; Gladman, Brett J.; Aksnes, Kaare (2003). Photometric survey of the irregular satellites (англ.). Icarus 166 (1): 33–45. doi:10.1016/j.icarus.2003.07.005.
  9. Sheppard, Scott S.; Jewitt, David C.; Porco, Carolyn (2004). Jupiter's outer satellites and Trojans (pdf). У Fran Bagenal, Timothy E. Dowling, William B. McKinnon. Jupiter. The planet, satellites and magnetosphere 1. Cambridge, UK: Cambridge University Press. с. 263–280. ISBN 0-521-81808-7. Архів оригіналу за 14 червня 2007. Процитовано 13 листопада 2010.
  10. Sheppard, Scott S.; Jewitt, David C. (May 5, 2003). An abundant population of small irregular satellites around Jupiter. Nature 423 (6937): 261–263. PMID 12748634. doi:10.1038/nature01584.
  11. Nesvorný, David; Beaugé, Cristian; Dones, Luke (2004). Collisional Origin of Families of Irregular Satellites (PDF). The Astronomical Journal 127: 1768–1783. doi:10.1086/382099.
  12. Natural Satellites Ephemeris Service. IAU: Minor Planet Center. Процитовано 3 вересня 2008. «Примітка: деякі великі півосі були обчислені через µ значення, тоді як ексцентриситети були обчислені використовуючи нахил до локальної Лапласової площини»
  13. Gazetteer of Planetary Nomenclature. Working Group for Planetary System Nomenclature (WGPSN). U.S. Geological Survey. 7 листопада 2008. Архів оригіналу за 25 червня 2013. Процитовано 2 серпня 2008.
  14. Siedelmann P.K.; Abalakin V.K.; Bursa, M.; Davies, M.E.; de Bergh, C.; Lieske, J.H.; Obrest, J.; Simon, J.L.; Standish, E.M.; Stooke, P. ; Thomas, P.C. (2000). The Planets and Satellites 2000. IAU/IAG Working Group on Cartographic Coordinates and Rotational Elements of the Planets and Satellites. Процитовано 31 серпня 2008.
This article is issued from Wikipedia. The text is licensed under Creative Commons - Attribution - Sharealike. Additional terms may apply for the media files.