Galilean moons

Jupiterin neljä Galilean kuuta, koostekuvassa, jossa verrataan niiden kokoa ja Jupiterin kokoa (suuri punainen täplä näkyvissä). Huipulta ne ovat Io, Europa, Ganymede, Callisto.

Galilean kuut ovat Galileo Galilein löytämät neljä Jupiterin kuuta. Ne ovat Jupiterin monista kuista suurimmat ja niille on annettu nimet Io, Europa, Ganymedes ja Callisto. Ganymede, Europa ja Io osallistuvat 1:2:4-rataresonanssiin. Ne ovat aurinkokunnan massiivisimpia kappaleita auringon ja kahdeksan planeetan ulkopuolella, säteiltään suurempia kuin kääpiöplaneetat.

neljä kuuta löydettiin joskus vuosien 1609 ja 1610 välillä, jolloin Galilei teki kaukoputkeensa parannuksia, joiden avulla hän pystyi havainnoimaan taivaankappaleita selvemmin kuin koskaan aikaisemmin. Galilein löytö osoitti teleskoopin merkityksen tähtitieteilijöiden työkaluna todistamalla, että avaruudessa oli kohteita, joita ei voi nähdä paljain silmin. Mikä vielä tärkeämpää, taivaankappaleiden löytäminen, jotka kiertävät jotakin muuta kuin maata, oli vakava isku tuolloin hyväksytylle geosentriselle mallille (tai Ptolemaioksen maailmanjärjestelmälle), jonka mukaan jokaisen taivaankappaleen ajateltiin kiertävän Maata.

Galilei nimesi löytönsä aluksi cosmica Sideraksi (”Cosimon tähdet”), mutta lopulta voittaneiksi nimiksi valittiin Simon Marius. Marius väitti löytäneensä kuut samaan aikaan Galilein kanssa ja antoi niille nykyiset nimensä vuonna 1614 julkaistussa Mundus Jovialis-teoksessaan.

historialliset kohokohdat

löytö

Galileo Galilei, neljän Galilean Kuun löytäjä.

Galileo Galilei teki kaukoputkeen parannuksia, joiden suurennuskyky oli 30×, joten hän pystyi näkemään taivaankappaleita selvemmin kuin koskaan aikaisemmin. Tämän ansiosta Galilei löysi joskus joulukuun 1609 ja tammikuun 1610 välisenä aikana Galilean kuut. Kiinalainen tähtitieteen historioitsija Xi Zezong kuitenkin väitti, että kiinalainen tähtitieteilijä Gan De havaitsi yhden Jupiterin kuista vuonna 362 eaa., lähes 2 vuosituhatta Galileita aikaisemmin.

7. tammikuuta 1610 Galilei kirjoitti kirjeen, joka sisälsi ensimmäisen maininnan Jupiterin kuista. Tuolloin hän näki niistä vain kolme ja uskoi niiden olevan kiinteitä tähtiä Jupiterin lähellä. Hän jatkoi näiden taivaankappaleiden tarkkailua 8. tammikuuta-2. maaliskuuta 1610. Näissä havainnoissa hän löysi neljännen kappaleen ja totesi myös, että nämä neljä eivät olleet kiinteitä tähtiä, vaan kiertivät Jupiteria.

Galilein löytö osoitti teleskoopin merkityksen tähtitieteilijöiden työkaluna osoittamalla, että avaruudessa oli löydettäviä kohteita, jotka siihen asti olivat pysyneet paljain silmin näkymättömissä. Mikä vielä tärkeämpää, kiistämätön havainto taivaankappaleista, jotka kiertävät jotakin muuta kuin maata, oli vakava isku silloin hyväksytylle Ptolemaioksen maailmanjärjestelmälle, jonka mukaan Maa oli kaikkeuden keskipisteessä ja kaikki muut taivaankappaleet pyörivät sen ympärillä. Se, että Jupiterilla on neljä kuuta, kun taas maalla on vain yksi, alittaa entisestään sitä lähes yleismaailmallista uskomusta, että maa oli maailmankaikkeuden keskus sekä sijainniltaan että merkitykseltään. Galilein Sidereus Nuncius (Tähtilähetti), joka ilmoitti taivaallisista havainnoista kaukoputkellaan, ei mainitse yksiselitteisesti kopernikaanista heliosentrismia, teoriaa, joka asetti auringon maailmankaikkeuden keskipisteeseen. Galilei kuitenkin uskoi Kopernikaaniseen teoriaan. Näiden löytöjen tuloksena Galilei kykeni kehittämään menetelmän määrittää pituusaste Galilean kuiden ratojen ajoitusten perusteella.

Vihkiytyminen Mediceille

nelihenkisen pinnan piirteitä.

vuonna 1605 Galilei oli palkattu Cosimo II de’ Medicin (1590-1621) matematiikan opettajaksi. Vuonna 1609 Cosimosta tuli Toscanan suurherttua Cosimo II. Galilei, joka etsi suojelijaa nyt varakkaalta entiseltä oppilaaltaan ja vaikutusvaltaiselta perheeltään, käytti hyväkseen Jupiterin kuiden löytämistä. Helmikuuta 1610 Galilei kirjoitti suuriruhtinaan sihteerille:

Jumala suo minulle mahdollisuuden tällaisen ainutlaatuisen merkin avulla paljastaa Herralleni omistautumiseni ja haluni, että hänen kunniakas nimensä elää tasavertaisena tähtien joukossa, ja koska minun, ensimmäisen löytäjän, tehtävänä on nimetä nämä uudet planeetat, Haluan niiden suurten viisaiden jäljitellen, jotka sijoittivat tuon aikakauden loistavimmat sankarit tähtien joukkoon, kirjoittaa niihin Seesteisimmän suuriruhtinaan nimi.

Galilei kysyi, pitäisikö hänen nimetä kuut cosmica Sideraksi (”Cosimon tähdet”) pelkästään Cosimon mukaan vai Medicea Sideraksi (”Lääkintätähdet”), joka kunnioittaisi kaikkia neljää Medicin klaaniin kuulunutta veljestä (Cosimo, Francesco, Carlo ja Lorenzo). Sihteeri vastasi, että jälkimmäinen nimi olisi paras.

Maaliskuun 12. päivänä 1610 Galilei kirjoitti Omistuskirjeensä Toscanan herttualle ja lähetti hänelle kopion seuraavana päivänä toivoen saavansa hänen tukensa mahdollisimman nopeasti. Maaliskuun 19. päivänä hän lähetti suuriruhtinaalle kaukoputken, jolla hän oli ensin katsellut Jupiterin kuita, sekä virallisen kopion Sidereus Nunciuksesta (Tähtilähettiläs), joka ministerin neuvosta antoi näille neljälle kuulle nimen Medicea Sidera. Hänen dedicatory johdanto, Galileo kirjoitti:

ovathan sielusi kuolemattomat armot alkaneet loistaa maan päällä, kuin kirkkaat tähdet tarjoavat itsensä taivaissa, jotka kielten tavoin tulevat puhumaan ja ylistämään kaikkien aikojen erinomaisimpia hyveitänne. Katsokaa siis neljää tähteä, jotka on varattu teidän maineikkaalle nimellenne – jotka matkaavat ja kiertävät ihmeellisellä nopeudella Jupiterin tähden ympäri-kuin saman perheen lapset – itse tähtien tekijä on selvästi perustellut-kehottanut minua kutsumaan näitä uusia planeettoja Teidän korkeutenne maineikkaalla nimellä ennen kaikkia muita.

kuiden nimeäminen

Galilei sai useita nimiehdotuksia kuille. Niihin kuuluivat:

• Principharus, Victipharus, Cosmipharus ja Ferdinandipharus, kullekin neljästä Medici-veljeksestä-Giovanni Batista Hodierna, Galilein opetuslapsi ja ensimmäisten efemeridien (Medicaeorum Ephemerides) kirjoittaja, 1656);
• Circulatores Jovis eli Jovis—komiteat-Johannes Hevelius;
• Gardes eli satelliitit (latinan sanasta satelles, satellitis, ’saattajat’)—Jacques Ozanam.

lopulta vallalla olleet nimet valitsi Simon Marius, joka väitti löytäneensä kuut samaan aikaan Galilein kanssa. Hän nimesi ne Zeus-jumalan (Jupiterin kreikkalainen vastine) rakastajien mukaan: Io, Europa, Ganymedes ja Callisto, teoksessaan Mundus Jovialis, joka julkaistiin vuonna 1614.

Galilei kieltäytyi järkkymättä käyttämästä Mariuksen nimiä ja keksi tämän seurauksena numerointijärjestelmän, jota käytetään yhä nykyäänkin oikeiden kuunimien rinnalla. Numerot kulkevat Jupiterista ulospäin: I, II, III ja IV vastaavat Io: ta, Europaa, Ganymedestä ja Callistoa. Vaikka Galilei käytti tätä järjestelmää muistikirjoissaan, hän ei koskaan julkaissut sitä. Numeroituja nimiä (Jupiter x) käytettiin 1900-luvun puoliväliin asti, jolloin löydettiin muita sisempiä kuita ja Mariuksen nimiä alettiin käyttää laajalti.

joitakin yksityiskohtia Galilean kuista

Galilean kuut ovat yhä suuremmassa järjestyksessä etäisyydellä Jupiterista:

nimi	Kuva	halkaisija (km)	massa (kg)	tiheys (g/cm3)	Puoliväylä (km)	kiertoaika(D) (suhteellinen)	inklinaatio (°)	eksentrisyys
Io (Jupiter I)		3660.0×3637.4×3630.6	8.93×1022	3.528	421,800	1.769 (1)	0.050	0.0041
Europa (Jupiter II)		3121.6	4.8×1022	3.014	671,100	3.551 (2)	0.471	0.0094
Ganymede (Jupiter III)		5262.4	1.48×1023	1.942	1,070,400	7.155 (4)	0.204	0.0011
Callisto (Jupiter IV)		4820.6	1.08×1023	1.834	1,882,700	16.69 (9.4)	0.205	0.0074

I

Galilean kolme sisempää kuuta pyörivät 4: 2: 1-resonanssissa.

Io on sisin Jupiterin neljästä Galilean kuusta ja halkaisijaltaan 3 642 kilometriä aurinkokunnan neljänneksi suurin kuu. Se on nimetty Heran papittaren Io: n mukaan, josta tuli yksi Zeuksen rakastajista. Siitä huolimatta sitä kutsuttiin vain” Jupiter I: ksi ”eli” Jupiterin ensimmäiseksi satelliitiksi ” kahdennenkymmenennen vuosisadan puoliväliin saakka.

yli 400 aktiivisella tulivuorella Io on aurinkokunnan geologisesti aktiivisin kohde. Sen pinnalla on yli 100 vuorta, joista jotkut ovat korkeampia kuin maan Mount Everest. Toisin kuin useimmat ulomman aurinkokunnan satelliitit (joissa on paksu jääkerros), Io koostuu pääasiassa sulan rauta-tai rautasulfidiytimen ympärillä olevasta silikaattikivestä.

vaikka Galileo-orbiterista ei ole todistettu, tuoreet tiedot viittaavat siihen, että Io: lla saattaa olla oma magneettikenttänsä. Io: lla on erittäin ohut kaasukehä, joka koostuu pääosin rikkidioksidista (SO2). Jos pinta-aineisto-tai keräysalus laskeutuisi Io: lle tulevaisuudessa, sen täytyisi olla erittäin sitkeä (samanlainen kuin neuvostoliittolaisten Venera landerien panssarivaunumaiset kappaleet) selvitäkseen Jupiterista peräisin olevista säteily-ja magneettikentistä.

Europa

Galilean kuiden suhteelliset massat. Io ja Callisto ovat yhdessä 50%, samoin Europa ja Ganymede. Galilealaiset hallitsevat järjestelmää niin, että kaikki muut Jovian kuut eivät näy tässä mittakaavassa.

Europa, toinen neljästä Galilean Kuusta, on toiseksi lähimpänä Jupiteria ja pienin halkaisijaltaan 3121,6 kilometriä, mikä on hieman pienempi kuin Maan Kuu. Nimi Europa tuli myyttisen foinikialaisen aatelisnaisen Europan mukaan, jota Zeus kosiskeli ja josta tuli Kreetan kuningatar, mutta se yleistyi vasta 1900-luvun puolivälissä.

se on yksi aurinkokunnan sileimmistä kappaleista, sillä planeetan vaippaa ympäröi vesikerros, jonka uskotaan olevan 100 kilometriä paksu. Sileään pintaan kuuluu jääkerros, kun taas jään pohjan on teoretisoitu olevan nestemäistä vettä. Pinnan näennäinen nuoruus ja tasaisuus ovat johtaneet olettamukseen, että sen alla on vesimeri, joka voisi mahdollisesti toimia maan ulkopuolisen elämän asuinpaikkana. Vuoroveden taipumisesta saatava lämpöenergia varmistaa, että meri pysyy nestemäisenä ja ohjaa geologista toimintaa. Elämää saattaa olla Europan jään alla olevassa valtameressä, ehkä samanlaisessa ympäristössä kuin maan syvänmeren hydrotermiset tuuletusaukot tai Etelämantereen Vostok-järvi. Elämä tällaisessa meressä voisi mahdollisesti olla samanlaista kuin mikrobielämä maan syvässä meressä. Toistaiseksi ei ole todisteita siitä, että Europalla olisi elämää, mutta nestemäisen veden todennäköinen läsnäolo on saanut aikaan kehotuksia lähettää luotain sinne.

Kuun ristiin rastiin menevät huomattavat merkinnät näyttävät olevan lähinnä albedon piirteitä, jotka korostavat matalaa pinnanmuotoa. Europalla on vain vähän kraattereita, koska sen pinta on tektonisesti aktiivinen ja nuori. Joidenkin teorioiden mukaan Jupiterin painovoima aiheuttaa nämä merkinnät, sillä Europan toinen puoli on jatkuvasti Jupiteria päin. Myös Europan pintaa halkovia vulkaanisia vesipurkauksia ja jopa geysirejä on pidetty syynä. Merkintöjen värin, punaruskean, on arveltu johtuvan rikistä, mutta tutkijat eivät voi vahvistaa sitä, koska Europalle ei ole lähetetty tiedonkeruulaitteita. Europa on valmistettu pääasiassa silikaattikivestä ja siinä on todennäköisesti rautaydin. Sen ilmakehä koostuu pääasiassa hapesta.

Ganymede

Ganymedes, kolmas Galilealainen on nimetty mytologiseksi Ganymedeeksi, kreikkalaisten jumalien juomanlaskijaksi ja Zeuksen rakastetuksi. Ganymede on aurinkokunnan suurin luonnollinen satelliitti halkaisijaltaan 5262,4 kilometriä, mikä tekee siitä suuremman kuin planeetta Merkurius – tosin vain noin puolet massastaan. Se on aurinkokunnan ainoa satelliitti, jolla tiedetään olevan magnetosfääri, joka on todennäköisesti syntynyt nestemäisen rautaytimen konvektion kautta.

Ganymede koostuu pääasiassa silikaattikivestä ja vesijäästä, ja lähes 200 kilometriä Ganymeden pinnan alla uskotaan olevan suolaisen veden valtameri, joka on jääkerrosten välissä. Ganymedeen metallinen ydin viittaa suurempaan kuumuuteen Jolloinkin menneisyydessään kuin aiemmin oli ehdotettu. Pinta on sekoitus kahta maastotyyppiä-erittäin kraatteroituja tummia alueita ja nuorempia, mutta silti vanhoja alueita, joissa on paljon uria ja harjuja. Ganymedeessä on paljon kraattereita, mutta monet niistä ovat poissa tai tuskin näkyvissä, koska sen jäinen kuori muodostuu niiden päälle. Satelliitissa on ohut happi-kaasukehä, johon kuuluvat O, O2 ja mahdollisesti O3 (otsoni) sekä jonkin verran atomivetyä.

Callisto

Callisto on neljäs ja viimeinen Galilean kuu, ja se on nelikosta toiseksi suurin ja 4820,6 kilometrin läpimitallaan aurinkokunnan kolmanneksi suurin kuu. Se ei kuulu Galilean kolmeen sisempään satelliittiin vaikuttavaan rataresonanssiin, joten se ei koe tuntuvaa vuorovesilämmitystä. Callisto koostuu suunnilleen yhtä suurista kivimääristä ja icesistä, mikä tekee siitä Galilean kuista vähiten tiheän. Se on yksi aurinkokunnan kraatteroiduimmista satelliiteista, ja yksi merkittävä piirre on noin 3 000 kilometriä leveä Valhallan allas.

Callistoa ympäröi äärimmäisen ohut ilmakehä, joka koostuu hiilidioksidista ja todennäköisesti molekyylihapesta. Tutkimuksissa selvisi, että Callistolla saattaa olla yli 100 kilometrin syvyydessä mahdollisesti Vedenalainen valtameri, jossa on nestemäistä vettä. Se, että callistossa on todennäköisesti valtameri, osoittaa, että siellä voi tai voisi olla elämää. Tämä on kuitenkin epätodennäköisempää kuin läheisellä Europalla. Callistoa on pitkään pidetty sopivimpana paikkana ihmisen tukikohdalle Jupiterin järjestelmän tuleviin tutkimuksiin.

näkyvyys

Galilean kuut amatöörikaukoputkella nähtyinä.

kaikki neljä Galilean kuuta ovat niin kirkkaita, että jos ne olisivat kauempana Jupiterista, ne voitaisiin havaita maasta käsin ilman kaukoputkea. Niiden näennäinen magnitudi on 4,6-5,6 Jupiterin ollessa vastakkain auringon kanssa, ja ne ovat noin yhden magnitudiyksikön himmeämpiä Jupiterin ollessa konjunktiossa. Suurin vaikeus havaita kuut maasta on niiden läheisyys Jupiteriin, koska ne ovat hämärän peitossa sen kirkkauden vuoksi. Kuiden suurimmat kulmaerotukset ovat 2-10 kaariminuuttia Jupiterista, lähellä ihmisen näöntarkkuuden rajaa. Ganymede ja Callisto ovat maksimaalisessa erossa toisistaan, ja ne ovat potentiaalisen paljain silmin tapahtuvan tarkkailun todennäköisimpiä kohteita. Helpoin tapa havainnoida niitä on peittää Jupiter kappaleella, esimerkiksi atreen raajalla tai voimalinjalla, joka on kohtisuorassa kuiden ratojen tasoon nähden.

aurinkokunnan Luonnolliset satelliitit Planetaariset satelliitit maanpäälliset * Marsin * Jovian * Saturnian * Uranian * Neptunian muut satelliittijärjestelmät Plutonialaiset * Eridian * Haumealaiset * Asteroidisatelliitit suurimmat satelliitit Ganymede * Titan · Callisto * Io * Moon * Europa * Triton Titania * Rhea * Oberon * Iapetus * Charon * Umbriel * Ariel * Dione * Tethys * Enceladus * Miranda · Proteus * Mimas Sisäsatelliitit * troijalaiset * epäsäännölliset * lista · lista läpimitan mukaan * aikajana löydöstä * nimeäminen

Jupiter kuita Jupiterin kuita Galilean kuita: Io * Europa * Ganymede * Callisto ominaisuudet ilmakehä * renkaat * kuut * troijalaiset Exploration Pioneer program · Voyager program * Galileo (avaruusalus · * Juno · avaruusalus) * Europa Orbiter muita aiheita Jupiter-crosser asteroid · maalliset oksat * kolonisaatio * komeetta Shoemaker-Levy 9

Katso myös tähtitieteelliset kohteet, aurinkokunnan Kappaleluettelo, säteen tai massan mukaan lajiteltuna, ja Aurinkokuntaportaali

Katso myös

• Kopernikus
• Galileo Galilei
• Jupiter
• luonnollinen satelliitti
• Ptolemaios
• Aurinkokunta
• kaukoputki

huomautuksia

ReferencesISBN links support NWE: n kautta lähetemaksut

• Galilei, Galileo, Albert Van Helden (trans.). 1989. Sidereus Nuncius. Chicago, IL: University of Chicago Press. ISBN 9780226279039.
• Leutwyler, Kristin ja John R. Casani. 2003. Jupiterin kuita. New York, NY: W. W. Norton. ISBN 0393050602.
• Schenk, P. M., C. R. Chapman, K. Zahnle ja J. M. Moore. ”Luku 18: Ages and Interiors: the Cratering Record of the Galilean Satellites.”Bagenal, Fran, Timothy E. Dowling, William B. McKinnon (toim.), 2004. Jupiter: planeetta, satelliitit ja magnetosfääri. New York, NY: Cambridge University Press. ISBN 9780521818087.

kaikki linkit haettu 18.5.2017.

• Animation of Galileo ’ s observation, Maaliskuu 1613.