Lunas de Júpiter, Características, Origen y evolución, Descubrimiento, Denominación, Grupos, Tabla



El planeta Júpiter tiene 67 lunas confirmadas. Esto le da el mayor séquito de lunas con órbitas "razonablemente seguras" de cualquier planeta del Sistema Solar. El más masivo de ellos, los cuatro satélites galileanos, fueron descubiertos en 1610 por Galileo Galilei y eran los primeros objetos que se encuentran en órbita alrededor de un cuerpo que no era ni la Tierra ni el sol. A partir de finales del siglo 19, docenas de lunas jovianas mucho más pequeñas se han descubierto y han recibido los nombres de los amantes, de conquistas o hijas del dios romano Júpiter, o su predecesor griego Zeus. Las lunas galileanas son, con mucho, los mayores objetos en órbita alrededor de Júpiter, con las 63 lunas restantes y los anillos juntos comprenden sólo 0,003 por ciento de la masa total en órbita.

Ocho de las lunas de Júpiter son satélites regulares, con órbitas directas y casi circular, que no se inclinan en gran medida con respecto al plano ecuatorial de Júpiter. Los satélites de Galileo son de forma elipsoidal, debido a tener masa planetaria, y así serían considerados planetas si estuvieran en órbita directa sobre el dom. Los otros cuatro satélites regulares son mucho más pequeños y más cerca de Júpiter, los cuales sirven como fuentes del polvo que compone los anillos de Júpiter.

El resto de las lunas de Júpiter son satélites irregulares, cuyas órbitas y retrógrado están mucho más lejos de Júpiter y tienen altas inclinaciones y excentricidades. Estas lunas fueron probablemente capturados por Júpiter en órbitas solares. Hay 17 satélites irregulares recientemente descubiertos que aún no han sido nombrados.

Características

Características físicas y orbitales de las lunas son muy variables. Los cuatro son galileos todos los más de 3.100 kilómetros de diámetro, el más grande de Galilea, Ganímedes, es el objeto noveno más grande del Sistema Solar, después del Sol y siete de los planetas. Todas las demás lunas de Júpiter son menos de 250 kilómetros de diámetro, y la mayoría apenas superior a 5 kilómetros. Formas orbitales ir de casi perfectamente circular a muy excéntrica e inclinada, y muchos giran en la dirección opuesta a la rotación de Júpiter. Períodos orbitales van de siete horas a unos tres mil veces más.

Origen y evolución

Se cree que los satélites regulares de Júpiter que se formó a partir de un disco circumplanetary, un anillo de gas en acreción y los residuos sólidos similar a un disco protoplanetario. Ellos pueden ser los restos de una veintena de satélites Galileo de masa que se formaron a principios de la historia de Júpiter.

Las simulaciones sugieren que, mientras que el disco tenía una masa relativamente baja en cualquier momento dado, con el tiempo una fracción sustancial de la masa de Júpiter capturada de la nebulosa solar se procesó a través de él. Sin embargo, se requiere la masa del disco de sólo el 2% de la de Júpiter para explicar los satélites existentes. Por lo tanto puede haber habido varias generaciones de satélites Galileo-masa en la historia temprana de Júpiter. Cada generación de lunas habría disparado contra Júpiter, debido al arrastre del disco, con la luna nueva después de la formación de nuevos desechos capturados de la nebulosa solar. Por el tiempo de la generación actual formado, el disco había disminuido hasta el punto de que ya no interfiere en gran medida con las órbitas de las lunas. Las lunas galileanas actuales todavía se vieron afectados, que caen en y está parcialmente protegida por una resonancia orbital que todavía existe de Io, Europa y Ganímedes. Masa más grande de Ganímedes significa que habría migrado hacia el interior a un ritmo más rápido que Europa o Io.

Los exteriores, lunas irregulares se cree que se originó el paso de asteroides mientras el disco protolunar todavía lo suficientemente masiva para absorber gran parte de su impulso y así capturarlos en órbita. Muchos se rompió por el estrés de la captura, o posteriormente por las colisiones con otros cuerpos pequeños, la producción de las familias a las que vemos hoy.

Descubrimiento

La primera observación se reivindica de una de las lunas de Júpiter es la del astrónomo chino Gan De alrededor de 364 aC. Sin embargo, los primeros ciertas observaciones de los satélites de Júpiter fueron las de Galileo Galilei en 1609. En marzo de 1610, se había avistado las cuatro lunas galileanas masivos con su telescopio 30x aumentos: Ganímedes, Calisto, Io y Europa. No hay nuevos satélites fueron descubiertos hasta EE Barnard observó Amalthea en 1892. Con la ayuda de la fotografía telescópica, nuevos descubrimientos siguieron rápidamente a lo largo del siglo XX. Himalia fue descubierto en 1904, en 1905 Elara, Pasipha en 1908, Sinope en 1914, Lysithea y Carme en 1938, Ananké en 1951, y Leda en 1974. Para cuando las sondas espaciales Voyager alcanzaron Júpiter alrededor de 1979, 13 lunas se habían descubierto, mientras Themisto se observó en 1975, pero debido a los datos de observación iniciales insuficientes, se perdió hasta el año 2000. Las misiones Voyager descubrieron otras tres lunas interiores adicionales en 1979: Metis, Adrastea y Tebe.

Durante dos décadas se descubrieron lunas adicionales, pero entre octubre de 1999 y febrero de 2003, los investigadores utilizan detectores terrestres sensibles encontraron otras 32 lunas, la mayoría de los cuales fueron descubiertos por un equipo liderado por Scott S. Sheppard y David C. Jewitt. Estas son pequeñas lunas, con largas y excéntricas órbitas retrógradas en general, y el promedio de 3 kilómetros de diámetro, con la mayor de las cuales sólo 9 km de diámetro. Todas estas lunas se cree para ser capturado cuerpos asteroides o tal vez cometa, posiblemente fragmentado en varios pedazos, pero muy poco se sabe acerca de ellos. Una serie de 14 lunas adicionales fueron descubiertos desde entonces, pero todavía no se confirmó, con lo que el número total de las lunas de Júpiter observados a los 63. A partir de 2008, esto es más que cualquier otro planeta del Sistema Solar, pero puede existir sin descubrir, diminutas lunas adicionales.

Denominación

Las lunas galileanas de Júpiter fueron nombrados por Simon Marius poco después de su descubrimiento en 1610. Sin embargo, estos nombres cayeron en desgracia hasta el siglo 20: la literatura astronómica lugar denominará simplemente "Júpiter I", "Jupiter II", etc, o "el primer satélite de Júpiter", "segundo satélite de Júpiter", y así en. Los nombres de Io, Europa, Ganímedes y Calisto se hizo popular en el siglo 20, mientras que el resto de las lunas, por lo general numerado en números romanos V a XII, se mantuvieron sin nombre. Por una convención popular, aunque no oficial, Júpiter V, descubierto en 1892, se le dio el nombre de Amaltea, utilizado por primera vez por el astrónomo francés Camille Flammarion.

Las otras lunas, en la mayoría de la literatura astronómica, fueron simplemente etiquetados por su número romano hasta la década de 1970. En 1975, el Grupo de Trabajo de la Unión Astronómica Internacional de Asuntos del Sistema Solar nomenclatura otorgó nombres a los satélites V-XIII, y prevé un proceso de designación formal de los futuros satélites por descubrir. La práctica fue nombrar las lunas recientemente descubiertas de Júpiter después de los amantes y los favoritos del dios Júpiter, y desde 2004, después de que sus descendientes también. Todos los satélites de Júpiter de la XXXIV llevan el nombre de las hijas de Júpiter o Zeus.

Algunos asteroides comparten los mismos nombres que las lunas de Júpiter: Metis 9, 38 Leda, Europa 52, 85 Io, 113 Amaltea, Adrastea 239. Dos asteroides más anteriormente compartían los nombres de las lunas de Júpiter hasta que se hicieran las diferencias del deletreo permanente por la IAU: Ganímedes y asteroide 1036 Ganímedes y Calisto y asteroide 204 Kallisto.

Grupos

Satélites regulares

Estos tienen órbitas directas y casi circular de baja inclinación y se dividen en dos grupos:

  • Satélites interiores o grupo Amaltea: Metis, Adrastea, Amaltea y Tebe. Estos orbitan muy cerca de Júpiter, los dos órbita más interior en menos de un día de Júpiter. Los dos últimos son, respectivamente, la quinta y la séptima lunas más grandes del sistema joviano. Las observaciones sugieren que, al menos, el miembro más grande, Amalthea, no se formó en su órbita actual, pero más lejos del planeta, o que es un cuerpo del Sistema Solar capturado. Estas lunas, junto con una serie de pequeñas lunas interiores, que aún no se ven, reponer y mantener el sistema de anillos débiles de Júpiter. Metis y Adrastea ayudan a mantener el anillo principal de Júpiter, mientras que Amaltea y Tebe cada mantienen sus propios anillos externos tenues.
  • Grupo Principal o lunas galileanas: Io, Europa, Ganímedes y Calisto. Con radios que son más grandes que cualquiera de los planetas enanos, son algunos de los objetos más grandes del Sistema Solar exterior del Sol y los ocho planetas en términos de masa, y Ganímedes supera el planeta Mercurio en diámetro. Respectivamente el cuarto sexto, primer y tercer mayor satélites naturales en el sistema solar, contienen casi el 99,999% de la masa total en órbita alrededor de Júpiter. Júpiter es casi 5.000 veces más grande que los satélites galileanos. Las lunas interiores también participan en una resonancia orbital 01:02:04. Los modelos sugieren que se formaron por la acumulación lenta de la baja densidad de esta nube-a Júpiter disco de gas y polvo que existía alrededor de Júpiter después de su formación, que duró hasta 10 millones de años en el caso de Calisto.

Satélites irregulares

Los satélites irregulares son sustancialmente objetos más pequeños con órbitas más distantes y excéntrico. Forman familias con similitudes compartidas en órbita y composición; se cree que se trata de familias, al menos parcialmente colisión que se crearon cuando los cuerpos de padres mayores fueron destrozados por impactos de asteroides capturados por el campo gravitatorio de Júpiter. Estas familias llevan los nombres de sus miembros más importantes. La identificación de las familias por satélite es provisional, pero el siguiente aparecen normalmente:

  • Satélites Prograde:
  • Themisto es la luna más interna irregular y no parte de una familia conocida.
  • El grupo de Himalia se extiende por apenas 1,4 Gm en semieje mayor, 1,6 en la inclinación y excentricidad entre 0,11 y 0,25 - Se ha sugerido que el grupo podría ser un remanente de la desintegración de un asteroide del cinturón de asteroides.
  • Carpo es la luna más externa prograde y no parte de una familia conocida.
  • Satélites retrógrados:
  • S/2003 J 12 es la más interna de las lunas retrógradas, y no forma parte de una familia conocida.
  • El grupo Carme se extiende por sólo 1,2 g de semieje mayor, 1,6 en la inclinación y excentricidad entre 0,23 y 0,27 - Es muy homogéneo en color y se cree que se originó a partir de un progenitor de asteroides de tipo D, posiblemente un troyano de Júpiter .
  • El grupo de Ananké tiene un margen relativamente amplio que los anteriores grupos, más de 2,4 Gm en semieje mayor, 8,1 en la inclinación, y excentricidades entre 0,02 y 0,28 - La mayoría de los miembros parecen grises, y se cree que han formado a partir de la ruptura de un asteroide capturado.
  • El grupo Pasifae es muy dispersa, con una extensión superior a 1,3 g, inclinaciones entre 144.5 y 158.3, y excentricidades entre 0,25 y 0,43. Los colores también varían significativamente, de rojo a gris, lo que podría ser el resultado de múltiples colisiones. Sinope, a veces incluido en el grupo de Pasífae, es de color rojo y, dada la diferencia de inclinación, podría haber sido capturado de forma independiente; Pasiphae y Sinope también están atrapados en resonancias seculares con Júpiter.
  • S/2003 J 2 es la luna más exterior de Júpiter, y no es parte de una familia conocida.

Tabla

Las lunas de Júpiter se enumeran a continuación por el período orbital. Lunas suficientemente masivas para sus superficies de haber colapsado en un esferoide se resaltan en negrita. Estas son las cuatro lunas galileanas, que son comparables en tamaño a la luna de la Tierra. Las cuatro lunas interiores son mucho más pequeños. Las lunas irregulares capturados están sombreadas de color gris claro cuando prograde gris y oscura cuando retrógrada.