Jüpiter’in küçük uyduları – DLR Portalı

Bilgin

Global Mod
Global Mod
Şu anda Jüpiter’in etrafında dönen 92 bilinen uydu var. En büyük dört tanesi – Io, Europa, Ganymede ve Callisto – 1610’da Galileo Galilei tarafından keşfedildi. Bunlara onun onuruna “Celile” uyduları deniyor.

“Galile uyduları” olarak da bilinen yukarıdaki uydular, Jüpiter’in tüm uydularının kütlesinin yüzde 99,997’sini oluştururken, diğer 91 uydu yalnızca yüzde 0,003’ünü oluşturuyor. İç güneş sistemindeki üç ayın aksine – Dünya’nın ayına ek olarak, Mars uyduları Phobos ve Deimos – dış güneş sistemindeki gezegenlerin neredeyse tüm uyduları, ( gibi) gibi uçucu maddelerin bir veya daha fazla donmuş bileşenine sahiptir. çoğunlukla) su ve ayrıca bazen çok düşük donma noktalarına sahip amonyak, nitrojen, kükürt dioksit, karbon monoksit veya dioksit. Dört büyük uydunun Jüpiter ile aynı zamanda ve Jüpiter’e çok yakın bir kesinlikle oluştuğuna inanılıyor.

Küçük uyduların yerçekimi tarafından yakalanan asteroitler veya Neptün’ün ötesindeki Kuiper Kuşağı gibi daha uzak bölgelerden iç Güneş Sistemine doğru yol alan Jüpiter’e “sıkışmış” cisimler olma ihtimalinin daha yüksek olduğu düşünülüyor. Jüpiter’in 60 derecelik yörüngesinde “ileri ve gerisinde” “yürüyen” sözde “Truva asteroitlerine” benzer şekilde, bu çok karanlık cisimlerin karbon açısından zengin olduğuna, daha karmaşık organik moleküller ve birçok donmuş uçucu bileşik içerebileceğine inanılıyor. . NASA’nın 2021’de başlatılan ve DLR’nin Gezegen Araştırmaları Enstitüsü ile de yer aldığı Lucy misyonunun hedefi onlar.

Ocak 1610’da 133 santimetre odak uzaklığına ve 20x büyütmeye sahip ince bir teleskopla Galile uydularının keşfinden sonra, neredeyse tüm büyük astronomlar Avrupa ve Amerika’daki gözlemevlerinde her zamankinden daha güçlü teleskoplarla Jüpiter çevresinde daha fazla uydu bulmaya çalıştı. Ancak kendi kendini yetiştirmiş ve astrofotoğrafçılığın öncüsü olan Edward Emerson Barnard’ın (1857-1923) 1892’de Kaliforniya’daki Lick Gözlemevi’ndeki 38 inçlik teleskopu kullanarak başka bir uydu keşfetmesi 270 yıldan fazla zaman alacaktı. o zamanlar dünya.


Jüpiter’in en içteki dört uydusu



Jüpiter’in yörüngesinde Io’nun yörüngesinde dönen Barnard’ın keşfettiği ay, adını Zeus’un gençken keçi sütüyle beslendiğini söyleyen su perisi mitolojisinden almıştır. amalthea. Galileo görevinden alınan görüntülerin gösterdiği gibi, Ay çok düzensiz bir şekle sahiptir ve 131 kilometreye 73 kilometreye 67 kilometrelik “xyz eksen uzunluklarına” sahiptir. Her zaman boylamasına ekseni ile Jüpiter’i işaret eder ve gezegenin yörüngesinde her on iki saatte bir ve bulutların 110.000 kilometre üzerinde bir yükseklikte döner. Amalthea daha yavaş olsaydı Jüpiter’e doğru düşer, Jüpiter’in yerçekimiyle toza dönüşürdü. Amalthea, Jüpiter’in bir teleskopla görsel olarak keşfedilen beşinci ve son uydusuydu. Daha sonraki keşifler, analog görüntü kayıtları (kimyasal olarak kaplanmış fotoğrafik cam plakalar) kullanılarak teleskoplarda ve son olarak karasal teleskopların odak düzlemindeki dijital görüntü sensörleri veya uzay sondalarının kameraları ile yapıldı.

Io’nun yörüngesinde üç uydu daha keşfedildi: metis (çap 40 km) ve Adrastea (çap 20 km). Jüpiter’in atmosferinin yaklaşık 130.000 kilometre yukarısında yörüngeyi neredeyse “paylaşıyorlar”. Jüpiter’in ince ana halkaları içinde, gezegeni birbirinden birkaç bin kilometre uzakta yörüngeye oturtuyorlar ve halkalara toz sağladıklarına inanılıyor. Metis ve Adrastea, Jüpiter’in yörüngesinde kendi ekseni etrafında döndüğünden daha hızlı dönen tek uydulardır. Ayların astronomik olarak “kısa” zaman ölçeklerinde parçalanması muhtemeldir: Jüpiter’in gelgit kuvvetleri bedenlere büyük baskı uygular ve aynı zamanda yörüngelerini ona yaklaştırır. Her iki cisim de, altında gelgit kuvvetlerinin iç kohezyondan daha büyük olduğu “Roche limiti” içindedir.

İle Teb dördüncü bir küçük ay, Ios’un yörüngesi içinde hareket eder. 100 kilometrelik bir çapa sahiptir ve Metis ve Adrastea gibi, 1979’da iki Voyager sondasının uçuşları sırasında her iki kamera sistemi tarafından çekilen fotoğraflarda bulunmuştur. Jüpiter sistemindeki aylara ilişkin iyi bir genel bakış, NASA’nın ” Güneş Sistemi Keşfi” sayfalarında, Jüpiter’in bilinen (neredeyse) tüm uydularına ilişkin çok ayrıntılı bir fikir, orada “Derinlemesine” bağlantısıyla verilmektedir.


Jüpiter’in en içteki dört uydusu


ayyarıçap yörüngesiyörünge dönemiBoyutkaşif
metis128.000 kilometre0.3 gün40 kilometregezgin görevi
Adrastea129.000 kilometre0.3 gün20 kilometregezgin görevi
amalthea181.000 kilometre0,5 gün131x73x67 kilometreEdward Bernard (1892)
Teb222.000 kilometre0,67 gün100 kilometregezgin görevi

Dört Galile uydusu

ayyarıçap yörüngesiyörünge dönemiçapkaşif
Evet422.000 kilometre1,77 gün3.636 kilometreGalileo Galilei (1610)
Avrupa671.000 kilometre3.55 gün3.120 kilometreGalileo Galilei (1610)
Ganimede1.070.000 kilometre7.15 gün5.268 kilometreGalileo Galilei (1610)
kallisto1.883.000 kilometre16.69 gün4.821 kilometreGalileo Galilei (1610)

Dış 87 ay


İki iç dört uyduya ek olarak, Jüpiter’in “yörüngesinde” 87 başka uydusu vardır – ancak bu cisimlerin yörüngeleri Galilean ve en içteki dört uydudan çok daha az daireseldir.

Bir gezegenin yörüngesinde dönen uyduların yörüngeleri, “birincil gövdeleri”, üç parametre ile tanımlanır:

  • Uydu, birincil gövdeyi kendi ekseni etrafında dönerken aynı yönde mi (ilerliyor) yoksa ters yönde mi dönüyor (geri gidiyor)?
  • Yörüngesi bir elipse ne kadar gerilir, dışmerkezliği nedir?
  • Yörünge gezegenin ekvator düzlemine ne kadar eğimlidir, eğimi nedir?
Ay, gezegenin yörüngesinde gezegenle aynı yönde döndüğünde (prograd) ve eksantriklik ve eğim sırasıyla yüzde beşten ve beş dereceden az olduğunda, bunun “düzenli” bir doğal uydu olduğu söylenir; Ay gezegenin yörüngesinde geri hareket ediyorsa veya eksantriklik yüzde beşten fazlaysa veya eğim beş dereceden fazlaysa, “düzensiz” uydulardan söz edilir.

Jüpiter’in dış uydularının tümü düzensizdir: Yörüngelerinden bazıları Jüpiter’in ekvatoruna kıyasla dik eğimlere sahiptir ve Jüpiter’den en uzak noktaları (apojovium) Jüpiter’den 20 milyon kilometreden daha uzakta olan elipslere doğru çok güçlü bir şekilde gerilmiştir. Bu nedenle, bu cisimlerin neredeyse tamamı, Jüpiter yörüngelerinin görev aşamasında JUICE ile gözlemlerden kurtulacaktır. Sadece görevin başlangıcında üç gözlem fırsatı vardır.

Bu Ay yörüngelerinin çoğu, model hesaplamalarına göre daha fazla yörünge kararlılığına yol açan retrograddır. Tersine, bu, Jüpiter’in bu dinamik uydu popülasyonunda muhtemelen bir zamanlar ilerleyen uydulara sahip olduğu anlamına gelir. Bununla birlikte, daha düşük yörünge kararlılığı nedeniyle, dev gezegenin yerçekimi onu orijinal Jüpiter yörüngesinden “fırlattı” veya toz haline getirdi. Ek olarak, 95 uydunun tümü kilitli dönüşe sahiptir, bu da onların dönüş periyodunun Jüpiter etrafındaki yörünge periyoduyla aynı olduğu anlamına gelir. Dünya’nın ayı gibi, gezegeni her zaman aynı yarımkürede gösterirler.


Yunan mitolojisinden ilham alan adlandırma



Bu dış uyduların tümü Dünya’dan teleskoplarla keşfedildi. Önceki görevler, aletleriyle daha fazla uydu keşfedemezdi. Bununla birlikte, Aralık 2000’deki uçuşu sırasında Cassini uzay aracı, bu dış uyduların en büyüğü olan Himalia’yı (170 km çapında) 4,4 milyon km mesafeden fotoğraflamayı başardı.

Galile uydularının ötesindeki çok sayıda uydu, adaşları bu gruptaki en büyük cisim olan yörünge özelliklerine göre gruplara veya “ailelere” ayrılır, örneğin: Themisto, Himalia, Ananke, Pasiphae ve Carme.

Yeni keşfedilen uydulara başlangıçta uydu için S/2003 J:a5 ‘S’, ‘2003’te keşfedildi’, Jüpiter için ‘J’ ve o yıl keşfedilen beşinci uydu için ‘5’ gibi teknik bir ad verilir. Sonraki gözlemler keşfi doğruladığında, Uluslararası Astronomi Birliği (IAU) tarafından Yunan mitolojisinden karakterlerin adlarıyla desteklenir. Günümüzde bunun için halka açık bir yarışma ilan edilmektedir.


Jüpiter’in Dış Uyduları



ay

yarıçap yörüngesi

yörünge dönemi

çap

kaşif
Leda11.165.000 kilometre241 gün20 kilometreCharles Koval (1974)
himalya11.480.000 kilometre251 gün170 kilometreCharles Dillon Perin (1904)
Lysithea11.720.000 kilometre259 gün24 kilometreSeth Barnes Nicholson (1938)
Elara11.737.000 kilometre260 gün80 kilometreCharles Dillon Perin (1904)
Anank21.200.000 kilometre631 gün (karşı)20 kilometreSeth Barnes Nicholson (1938)
carme22.600.000 kilometre692 gün (ters)30 kilometreSeth Barnes Nicholson (1938)
Pasiphae23.500.000 kilometre735 gün (karşı)36 kilometrePhilibert Jacques Melotte (1908)
Sinop23.700.000 kilometre758 gün (karşı)28 kilometreSeth Barnes Nicholson (1938)
78 uydu dahaJüpiter’in merkezine 24 milyon km’ye varan mesafelerNeredeyse tamamı zıt yönlerde ve tiraj süreleri iki yıldan fazlatümü 10 km’den küçük çaplardaScott S. Sheppard (45), Sheppard ve ark. (26), Gladman (2), Veillet (1), Kowal & Roemer (1), Nicolson (1), Jacobsen ve ark. (1), Scotti ve ark. (1)