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太陽系巡禮之《衛星》篇 (3)- 木星篇

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發表於 2012-3-1 10:19:59 | 顯示全部樓層 |閱讀模式


太陽系主要衛星與地球的大小比較







木星擁有66顆已確認的天然衛星,是太陽系內擁有最大衛星系統的行星。[1][2]當中最大的4顆,統稱伽利略衛星,由伽利略於1610年發現,這是首次發現不是圍繞地球太陽的天體。19世紀末起,越來越多更小型的木星衛星被發現,並命名為羅馬神話中的諸神之王朱庇特(或同等的宙斯)的各位情人、傾慕者和女兒。


木星的衛星之中有8顆屬於規則衛星,它們順行的軌道幾乎呈正圓,相對木星的赤道面傾斜度近乎零。其中的4顆伽利略衛星都是近球體,因此如果它們直接圍繞太陽公轉,便會被歸為矮行星。其餘4顆體積更小,更接近木星,是木星環塵埃的主要來源。

剩下的54或55顆衛星是小型的不規則衛星,它們順行和逆行的軌道更遠離木星,軌道傾角離心率也更高。這些衛星很可能是從小行星帶吸引過來的。其中13顆新發現的不規則衛星未被命名,還有第14顆的軌道未被確定。



                               
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                                                                                                           木星及其四顆最大的衛星






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 樓主| 發表於 2012-3-1 10:21:59 | 顯示全部樓層


木星衛星的物理和軌道特性差異頗大。四顆伽利略衛星直徑超過3000公里,而木衛三甚至是太陽系中除了太陽和八大行星以外最大的天體。其餘衛星直徑都低於250公里,最小的只僅僅超過5公里。就算是伽利略衛星中最小的木衛二,也足足有其他衛星(不包括加利略衛星)加起來的5000倍。軌道形狀的變化也極大:從近正圓到高離心率不等。另外,有的軌道方向和木星的自轉方向相反(逆行)。公轉周期也介乎7個小時(比木星自轉周期還短)到長達3年左右。


compare-1.jpg
人們認爲木星的規則衛星形成於環行星盤——類似於原行星盤的氣體及固體碎片環。[3][4]這些物質可能是一顆在木星歷史早期形成的、質量與伽利略衛星相約的衛星的殘餘物。[3][5]
模擬顯示,環行星盤在任何時候都有著相對低的質量,每隔一段時間,從太陽星雲捕捉來的木星質量的一小部分就會經過環行星盤。然而,現有的衛星只需要木星質量百分之二的環行星盤質量便可解釋。[3]這表示在木星的早期歷史中,可能經過了幾代與伽利略衛星質量相約的衛星。




每一代衛星都因爲環行星盤的阻力而漸漸墮入木星,而從捕捉來的太陽星雲碎片則再形成新一代的衛星。[3]當今天這一代(可能為第五代)形成的時候,環行星盤已經稀薄到不能對衛星的軌道造成很大的影響。[5]現在的伽利略衛星仍然受到影響,並正在靠近木星。只有木衛一、木衛二和木衛三受到軌道共振的保護。而木衛三較大的質量表示它會比木衛一和木衛二更快靠近木星。[3]



人們認爲,外圈的不規則衛星是被捕獲的路過的小行星。那時原衛星環的質量仍然足夠吸收小行星的動力並使其進入軌道。當中許多被突然的減速撕裂,有的之後被其他衛星撞散,從而形成今天我們見到的各個族群。[6]



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 樓主| 發表於 2012-3-1 10:24:13 | 顯示全部樓層
    第一個聲稱觀測到木星衛星的人是中國天文學家甘德於公元前364年。[7]但兩千年之後1609年由伽利略·伽利萊作出的發現才是被世界公認肯定的。[8]1610年三月,他以一具30倍放大率望遠鏡觀測到了四顆大型伽利略衛星[9]木衛三木衛四木衛一木衛二。直到1892年愛德華·愛默生·巴納德才發現木衛五旅行者號於1979年到達木星的時候,已經有13顆衛星被發現。木衛十八於1975年發現, [10]但由於缺乏觀測數據而丟失了,直到2000年才尋回。1979年,發現者號任務發現了3顆新的內圈衛星:木衛十六木衛十五木衛十四[11]




木衛四
004-1.jpg

木衛三
004.jpg


木衛二
002.jpg


木衛一
001-1.jpg







                                                                 伽利略衛星,從左至右,與木星距離近至遠為:木衛一木衛二木衛三木衛四







                                                                                                              伽利略衛星和它們的軌道





    之後二十年都沒有新發現的衛星,但1999年十月和2003年二月期間,研究者們使用敏感的地面感應器發現了32顆。[12]它們都是小型衛星,大多有著長、高離心率逆行的軌道,直徑平均為3公里(2英里),其最大者也只有9公里(6英里)。相信這些衛星都是捕捉來的小行星彗星,並有可能是某星體的碎片。[13]可是我們真正對他們的認識還是很少。其後人們又發現了14顆衛星,但還未被確認。觀測到的木星衛星數目達到63顆。[14]截至2008年,這個數目在太陽系各行星中居冠,然而額外可能存在著小衛星












001.jpg
003-&4.jpg
003.jpg
compare.jpg
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 樓主| 發表於 2012-3-1 10:25:41 | 顯示全部樓層

木星的伽利略衛星在1610年發現後不久便由西門·馬里烏斯命名為艾奧(木衛一)、歐羅巴(木衛二)、加尼未(木衛三)和卡利斯托(木衛四)。[15]20世紀之前,這些名稱並不受歡迎,取而代之的為「木衛一」、「木衛二」,或「木星的第一顆衛星」等諸如此類的稱號。[15]這些名稱要到20世紀才被廣泛使用,而其餘新發現的衛星則仍待命名,並稱以其羅馬數字編號V(5)至XII(12)。[16]1892年發現的木衛五,被法國天文學家佛林馬利安首度稱爲阿曼爾提亞,非官方,但很流行。[12]


直到1970年代,天文文學都直接使用衛星的羅馬數字編號。[17]1975年,國際天文聯合會(IAU)為木衛五至十三起名,[18]並為日後發現的衛星提供正式的命名程序。[18]規則是:新發現衛星的名稱須為神祇朱庇特宙斯)的愛人和喜歡的人。而自2004年,命名規則擴大到以上人物的後代。[19]木衛三十四之後的衛星都以朱庇特或宙斯的女兒命名。[19]



有些小行星和木星衛星有相同的名稱:小行星9小行星38小行星52小行星85小行星113小行星239。國際天文聯合會將兩顆小行星(小行星1036小行星204)永久改名以避免衝突。


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 樓主| 發表於 2012-3-1 10:27:32 | 顯示全部樓層
衛星群


規則衛星分作兩群:


  • 內圈衛星群阿曼爾提亞衛星群:非常接近木星,包括木衛十六木衛十五木衛五木衛十四。前兩者軌道公轉周期短於一個木星日,而後兩者分別為木星系中第五和第七大的衛星。觀測顯示,至少其最大成員木衛五,並不是在現有的軌道上形成的,而是在更遠的軌道上形成,或是被吸引過來的太陽系天體。[20]這些衛星連同一些未發現的內圈小衛星維持著木星暗淡的環系統。木衛十六和木衛十五維持其主環,而木衛五和木衛十四維持稍暗的外環。[21][22]

  • 主衛星群伽利略衛星:四顆大型衛星:木衛三木衛四木衛一木衛二。它們的半徑比起任何矮行星都要長,而且論直徑是太陽系中除太陽和八大行星之外最大的天體。木衛一至四分別為太陽系中第4、第6、第1和第3大的天然衛星。他們佔木星衛星總質量的99.999%。木星的質量大約是伽利略衛星的5000倍。[note 1]伽利略衛星連同木星內圈衛星群有著1:2:4的軌道共振。模型顯示它們源自木星形成之後低密度的氣體及塵埃盤中的慢速吸積,如木衛四的形成便經過了1千萬年。[23]




不規則衛星



                               木星不規則衛星的軌道,與這些衛星如何聚集成群:根據半長軸(橫軸)、軌道傾角(縱軸)和軌道離心率(黃線)。相對體積由圓圈表示。


木星的不規則衛星基本上是較小的天體,並擁有較遠、傾角較大的的軌道。它們聚集成群,各群內的衛星均有相似的物理數據(半長軸、軌道傾角和離心率)和成分。相信有一部分是較大的小天體被木星吸引過來的小行星撞擊碎裂形成的。這些衛星群以其最大成員命名。它們的鑒別並不明確,以下列出較典型的衛星群:[14][24][25]

  • 木衛十八[24]是不規則衛星中最靠近木星的一顆,並不屬於已知任何衛星群。[14]
  • 木衛四十六是順行衛星中最遠離木星的一顆,並不屬於任何已知衛星群。[14]






                                                                     逆行衛星:軌道傾角(°)和離心率,橙色為加爾尼衛星群,黃色為亞南克衛星群



  • S/2003 J 12是逆行衛星中最靠近木星的一顆,並不屬於任何一個已知衛星群。
  • 亞南克衛星群範圍較廣,半長軸跨越2.4億米,軌道傾角跨越8.1°(145.7°至154.8°),離心率介乎0.02至0.28。大部分成員呈灰色,相信是被捕獲的小行星的碎片。[13]
  • 帕西法爾衛星群分佈較散,半長軸跨越超過1.3億米,軌道傾角為144.5°至158.3°,離心率介乎0.25和0.43。[13]其成員的顔色也有明顯的差異(從紅到灰),很可能是多重撞擊的結果。木衛九常被歸於此類,[13]呈紅色,若考慮它較突出的軌道傾角,它可能是獨立被引力捕獲的。[24]木衛八和木衛九位於與木星的長期共振區域內。[26]
  • S/2003 J 2是最外圍的木星衛星,並不屬於任何已知的衛星群。


                                                                                                木星外部衛星與它們高度傾斜的軌道



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 樓主| 發表於 2012-3-1 10:33:13 | 顯示全部樓層


以下為木星衛星列表,默認以軌道順序排列。質量足夠大而能坍縮成近球體的衛星以粗體列出。紅色為白色的為內圈衛星,紫色為伽利略衛星,綠色為順行衛星,藍色為逆行衛星。

順序
編號
名稱
直徑
質量
半長軸
公轉周期
軌道傾角
軌道離心率
發現年份
發現者
衛星群
[note 2]
(公里)[note  4]
(日)[27][note  5]
(°)[27]
1
木衛十六Metis60×40×34~3.6127,690+7h 4m 29s0.06°[28]0.000 021979內圈
2
木衛十五Adrastea20×16×14~0.2128,690+7h 9m 30s0.03°[28]0.00151979內圈
3
Amalthea
250×146×128
208
181,366
+11h 57m 23s
0.0032
1892
4
木衛十四Thebe116×98×84~43221,889+16h 11m 17s1.076°[28]0.01751979
辛諾特
內圈
旅行者一號
5
木衛一Io
3,660.0×3,637.4
8,900,000421,700+1.769 137 7860.050°[28]0.00411610伽利略伽利略
×3,630.6
6
Europa
3,121.60
4,800,000
671,034
+3.551 181 041
0.0094
1610
伽利略
7
Ganymede
5,262.40
15,000,000
1,070,412
+7.154 552 96
0.0011
1610
伽利略
8
Callisto
4,820.60
11,000,000
1,882,709
+16.689 018 4
0.0074
1610
伽利略
9
木衛十八Themisto80.0697,393,216129.8745.762°0.21151975/2000忒彌斯托
10
Leda
16
0.6
11,187,781
241.75
27.562°
0.1673
1974
科瓦爾
11
Himalia
170
670
11,451,971
250.37
30.486°
0.1513
1904
12
Lysithea
36
6.3
11,740,560
259.89
27.006°
0.1322
1938
13
Elara
86
87
11,778,034
261.14
29.691°
0.1948
1905
勃萊因
14
4
0.009 0
12 570 424
287.93
27.584°
0.2058
2001
謝柏德等人
15
Carpo
3
0.004 5
17,144,873
458.62
56.001°
0.2735
2003
謝柏德等人
卡爾波
16
1
0.000 15
17,739,539
−482.69
142.680°
0.4449
2003
謝柏德等人
?
17
Euporie
2
0.001 5
19,088,434
−538.78
144.694°
0.096
2002
謝柏德等人
18
2
0.001 5
19,621,780
−561.52
146.363°
0.2507
2003
謝柏德等人
19
1
?
20,155,290
−582.22
162.8°
0.2963
2011
Sheppard et al.
?
20
2
0.001 5
19,812,577
−569.73
147.401°
0.1569
2003
格萊德曼等人
21
Thelxinoe
2
0.001 5
20,453,753
−597.61
151.292°
0.2684
2003
謝柏德等人
22
Euanthe
3
0.004 5
20,464,854
−598.09
143.409°
0.2
2002
謝柏德等人
23
Helike
4
0.009 0
20,540,266
−601.40
154.586°
0.1374
2003
謝柏德等人
24
Orthosie
2
0.001 5
20,567,971
−602.62
142.366°
0.2433
2002
謝柏德等人
25
Iocaste
5
0.019
20,722,566
−609.43
147.248°
0.2874
2001
謝柏德等人
26
2
0.001 5
20,743,779
−610.36
150.769°
0.3184
2003
格萊德曼等人
27
Praxidike
7
0.043
20,823,948
−613.90
144.205°
0.184
2001
謝柏德等人
28
Harpalyke
4
0.012
21,063,814
−624.54
147.223°
0.244
2001
謝柏德等人
29
Mneme
2
0.001 5
21,129,786
−627.48
149.732°
0.3169
2003
30
Hermippe
4
0.009 0
21,182,086
−629.81
151.242°
0.229
2002
謝柏德等人
31
Thyone
4
0.009 0
21,405,570
−639.80
147.276°
0.2525
2002
謝柏德等人
32
Ananke
28
3
21,454,952
−642.02
151.564°
0.3445
1951
尼克爾森
33
Herse
2
0.001 5
22,134,306
−672.75
162.490°
0.2379
2003
格萊德曼等人
34
Aitne
3
0.004 5
22,285,161
−679.64
165.562°
0.3927
2002
謝柏德等人
35
Kale
2
0.001 5
22,409,207
−685.32
165.378°
0.2011
2002
謝柏德等人
36
Taygete
5
0.016
22,438,648
−686.67
164.890°
0.3678
2001
謝柏德等人
37
2
0.001 5
22,709,061
−699.12
164.727°
0.1961
2003
格萊德曼等人
38
Chaldene
4
0.007 5
22,713,444
−699.33
167.070°
0.2916
2001
謝柏德等人
39
2
0.001 5
22,720,999
−699.68
141.812°
0.0932
2003
謝柏德等人
40
2
0.001 5
22,730,813
−700.13
163.813°
0.3438
2003
謝柏德等人
41
2
0.001 5
22,739,654
−700.54
148.849°
0.393
2004
謝柏德等人
42
Erinome
3
0.004 5
22,986,266
−711.96
163.737°
0.2552
2001
謝柏德等人
43
Aoede
4
0.009 0
23,044,175
−714.66
160.482°
0.6011
2003
謝柏德等人
44
Kallichore
2
0.001 5
23,111,823
−717.81
164.605°
0.2041
2003
謝柏德等人
45
Kalyke
5
0.019
23,180,773
−721.02
165.505°
0.2139
2001
謝柏德等人
46
Carme
46
13
23,197,992
−721.82
165.047°
0.2342
1938
尼克爾森
47
Callirrhoe
9
0.087
23,214,986
−722.62
139.849°
0.2582
2000
格萊德曼等人
48
Eurydome
3
0.004 5
23,230,858
−723.36
149.324°
0.3769
2002
謝柏德等人
49
1
?
23,329,710
−725.06
151.8°
0.3867
2011
Sheppard et al.
?
50
Pasithee
2
0.001 5
23,307,318
−726.93
165.759°
0.3288
2002
謝柏德等人
51
Kore
2
0.001 5
23,345,093
−776.02
137.371°
0.1951
2003
謝柏德等人
52
Cyllene
2
0.001 5
23,396,269
−731.10
140.148°
0.4115
2003
謝柏德等人
53
Eukelade
4
0.009 0
23,483,694
−735.20
163.996°
0.2828
2003
謝柏德等人
54
2
0.001 5
23,570,790
−739.29
147.175°
0.3003
2003
謝柏德等人
55
Pasiphaë
60
30
23,609,042
−741.09
141.803°
0.3743
1908
格萊德曼等人
56
Hegemone
3
0.004 5
23,702,511
−745.50
152.506°
0.4077
2003
謝柏德等人
57
Arche
3
0.004 5
23,717,051
−746.19
164.587°
0.1492
2002
謝柏德等人
58
Isonoe
4
0.007 5
23,800,647
−750.13
165.127°
0.1775
2001
謝柏德等人
59
1
0.000 15
23,857,808
−752.84
164.980°
0.2761
2003
謝柏德等人
60
4
0.009 0
23,973,926
−758.34
165.549°
0.307
2003
謝柏德等人
61
Sinope
38
7.5
24,057,865
−762.33
153.778°
0.275
1914
尼克爾森
62
Sponde
2
0.001 5
24,252,627
−771.60
154.372°
0.4431
2002
謝柏德等人
63
Autonoe
4
0.009 0
24,264,445
−772.17
151.058°
0.369
2002
謝柏德等人
64
Megaclite
5
0.021
24,687,239
−792.44
150.398°
0.3077
2001
謝柏德等人
65
2
0.001 5
30,290,846
−1 077.02
153.521°
0.1882
2003
謝柏德等人
?
66
1
20,307,150
-588.1
150.4°
0.307
2010
Veillet

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 樓主| 發表於 2012-3-1 10:59:56 | 顯示全部樓層
木衛5


005.jpg

005-1.png


木衛6

006.jpg

木衛7

007.jpg



pana.png
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 樓主| 發表於 2012-3-1 11:00:47 | 顯示全部樓層
其他木衛 8 - 66 的照片極難找到,各位有興趣可以試試看 !
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發表於 2012-3-5 01:23:47 | 顯示全部樓層
大師兄.........服左您

如果師妹發這個帖起碼要几個鐘頭
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發表於 2012-3-5 15:06:18 | 顯示全部樓層
木星o既衛星仲係咪用泰坦命名?
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發表於 2012-3-6 23:58:13 | 顯示全部樓層
MRYEE 發表於 2012-3-1 11:00
其他木衛 8 - 66 的照片極難找到,各位有興趣可以試試看 !

要看到到木衛一至四,該用多大陪數的望遠鏡?
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發表於 2012-3-7 17:16:34 | 顯示全部樓層
very funny
木衛5 似合桃
木衛7 被撞到穿晒洞
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發表於 2012-3-11 04:40:42 | 顯示全部樓層
JC 君 發表於 2012-3-5 15:06
木星o既衛星仲係咪用泰坦命名?


泰坦是土衛六吧~

土星最大卫星--土卫六
http://141hongkong.com/forum/for ... &fromuid=196554
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發表於 2012-3-11 05:02:31 | 顯示全部樓層
馬後砲 發表於 2012-3-6 23:58
要看到到木衛一至四,該用多大陪數的望遠鏡?

天文望遠鏡能看到什麼不完全取決於它的倍數。還取決於口徑,以及當時的天氣狀況等。
一般來說,口徑為80mm的家用望遠鏡,對系內行星、衛星已很足夠。


下面簡要列一些小型望遠鏡的觀測效能(摘自《星空觀測指南》):
口徑為5cm:可看到太陽黑子、光斑;
月亮:月海、山脈、隕石坑;
水星:星空位置;
金星:位相變化;(注意,地球軌道以內的行星,都是有相位變化的,就像月亮有時圓有時缺是一樣的。)
火星:白色極冠;
木星:帶紋,四大衛星(木衛一到四)
土星:光環、土衛六;
只可看出天王星、海王星的星空位置;星雲、星團、星係也只能看到一些較亮的。這涉及到望遠鏡的又一參數:貫穿本領,即所看到最暗天體的星等。這也和口徑有關,口徑大的,貫穿本領越強。

口徑為8cm的:
太陽:黑子、光斑;
月亮:月海、山脈、隕石坑;
水星:彎月形;
金星:更清晰的位相變化;
火星:明顯斑紋;
木星:大紅斑、帶紋細節;
土星:光環、土衛六;
也只可看出天王星、海王星的星空位置;星雲、星團、星係也只能看到一些較亮的。

口徑為10cm的:
太陽:黑子、光斑的細節、米粒組織;
月球:更小的細節;
水星:位相變化;
金星:更清晰的位相變化;
火星:更細微斑紋、塵暴;
木星:更細微表面細節;
土星:卡西尼環縫;
天王星、海王星可見視面;
星團:較暗的,更易辨別出恆星;
星雲、星系:較暗的,更易辨別出顯著結構。
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 樓主| 發表於 2012-3-12 10:38:42 | 顯示全部樓層
barying 發表於 2012-3-11 05:02
天文望遠鏡能看到什麼不完全取決於它的倍數。還取決於口徑,以及當時的天氣狀況等。
一般來說,口徑為80m ...

解説超級詳盡!
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發表於 2012-4-24 01:03:46 | 顯示全部樓層
內容豐富,大開眼界!
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發表於 2012-7-13 07:35:47 | 顯示全部樓層
回復 MRYEE #7 的帖子

好靚D 相, 而家個架野好似已經去到太陽系邊緣
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