木星(木星的卫星)是什么星球?
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2023-10-16 07:40:24

木星是太阳系的第五颗行星,也是最大的行星。古代的天文学家知道这颗行星,罗马人用他们的神称它为木星。在中国古代,木星被称为年龄星,它绕天球运行的轨道是12年,与地支相同。拥有69颗已确认的天然卫星,木星是太阳系中拥有最大卫星系统的行星。[1][2]四颗最大的卫星,统称为伽利略卫星,是伽利略在1610年发现的。这是第一次(月球除外)发现不在太阳周围的天体。自19世纪末以来,越来越多的木星小卫星被发现,并被命名为罗马神话中众神之王朱庇特(或相当于宙斯)的情人、崇拜者和女儿。

木星的卫星中有8颗属于常规卫星,它们以近乎完美的顺行轨道运行,其轨道相对于木星赤道面的倾角几乎为零。四颗伽利略卫星的质量最大,足以形成一个近似球形的形状。其他四颗常规卫星的体积要小得多,轨道也更靠近木星,这是木星环中尘埃的主要来源。其余卫星属于不规则卫星。它们分别有顺行和逆行轨道,距离木星较远,轨道倾角和偏心率非常高。这样的卫星都是可能曾经围绕太阳旋转,后来被木星捕获的天体。自2003年以来,已经发现了17颗未命名的不规则卫星。

移除木星及其四颗最大的卫星。

特性

木星卫星的物理和轨道特征有很大不同。四颗伽利略卫星直径超过3000公里,木卫三甚至是太阳系中除太阳和八大行星之外最大的天体。其他卫星直径都在250公里以下,最小的只有5公里多。即使是伽利略卫星中最小的木卫二,也是其他卫星(不包括伽利略卫星)总和的5000倍。轨道的形状也变化很大:从接近正圆到高偏心率。另外,有些轨道与木星自转方向相反(逆行)。公转周期也从7小时(比木星自转周期短)到长达3年不等。

形成和发展

据信木星的规则卫星形成于环状行星盘——,类似于原始行星盘的气体和固体碎片环。[3][4]这些物质可能是木星早期历史中形成的一颗卫星的残骸,其质量类似于伽利略。[3][5]

模拟显示,环形行星盘在任何时候都有相对较低的质量,每隔一段时间就会有一小部分从太阳星云捕获的木星质量穿过环形行星盘。但是现有的卫星只能用木星周围行星盘的质量来解释,也就是木星质量的2%。[3]这意味着在木星早期历史中,可能存在过几代与伽利略质量相当的卫星。每一代卫星都因为行星盘的阻力而逐渐落入木星,捕获的太阳星云碎片形成了新一代卫星。[3]今天这一代(可能是第五代)形成的时候,轨道行星盘太薄,对卫星的轨道影响不大。[5]目前的伽利略卫星仍然受到影响,正在接近木星。只有木卫一、木卫二和木卫三受到轨道共振的保护。木卫三更大的质量意味着它将比木卫一和木卫二更快地接近木星。[3]

人们认为外圈的不规则卫星是经过的小行星捕获的。当时原卫星环的质量还足以吸收小行星的力量,将其送入轨道。他们中的许多人被突然减速撕裂,有些人后来被其他卫星分散,从而形成了我们今天看到的各种民族。[6]

发现

第一个声称观测到木星卫星的人是公元前364年的中国天文学家甘德。[7]但是,两千年后的1609年,伽利略伽利雷的发现得到了世界的承认和肯定。[8]1610年3月,他用放大30倍的望远镜观测了4颗大型伽利略卫星:[9]木卫三、木卫四、木卫一和木卫二。直到1892年,爱德华爱默生巴纳德才发现了木卫三。当旅行者号于1979年抵达木星时,已经发现了13颗卫星。Io 18于1975年被发现,[10]但由于缺乏观测数据而丢失,直到2000年才被找回。1979年,发现号发现了三颗新的内环卫星:木卫十六、木卫十五和木卫十四。[11]

在接下来的20年里没有新发现的卫星,但在1999年10月至2003年2月期间,研究人员使用敏感的地面传感器发现了32颗卫星。[12]都是小卫星,大部分轨道长、偏心率高、逆行,平均直径3km(1.9mi),最大的只有9km(5.6mi)。据信,这些卫星都是被捕获的小行星或彗星,可能是某颗恒星的碎片。[13]但我们对它们确实知之甚少。从那以后,又发现了14颗卫星,但都没有得到证实。观测到的木星卫星数量达到63颗。[14]截至2008年,这个数字是太阳系行星中最高的,但可能还有额外的小卫星。

命名

木星的伽利略卫星在1610年被发现后不久就被西蒙马里乌斯命名为木卫一(Io)、欧罗巴(Europa)、木卫三(Ganymede)和木卫四(Callisto)。[15]在20世纪以前,这些名字并不流行,取而代之的是& quotIo & quot,& quot欧罗巴& quot或者& quot木星的第一颗卫星& quot。[15]这些名称直到20世纪才被广泛使用,而其他新发现的卫星仍有待命名,它们被称为罗马数字V(5)至XII(12)。[16]木卫四于1892年被发现,最初被法国天文学家弗林马连称为“阿曼蒂尼亚”。这是非正式的,但是很受欢迎。[12]

直到20世纪70年代,天文文献还直接使用卫星的罗马数字。[17]1975年,国际天文学联盟(IAU)将Callisto-XIII命名为Callisto-XIII,[18]并为今后发现的卫星提供了正式的命名程序。[18]规则是新发现的卫星的名字必须是木星(宙斯)的情人和最爱。从2004年开始,命名规则扩展到上述人物的后代。[19]木卫三之后的卫星都是以朱庇特或宙斯的女儿命名的。[19]

有些小行星与木星的卫星同名:小行星

9、小行星38、小行星52、小行星85、小行星113和小行星239。国际天文联合会将两颗小行星(小行星1036和小行星204)永久改名以避免冲突。


参考资料

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上述部分文献全部引用维基百科:https://zh.wikipedia.org/wiki/木星的卫星

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