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羅馬人巧妙地以眾神之王的名字命名木星。木星除了是太陽系中最大的行星——品質是其他所有行星總品質的2.5倍——它還是太陽系中擁有最多衛星的行星。到目前為止,在這顆巨大的氣體行星周圍已經發現了79顆自然衛星,並且還有更多可能存在的衛星。

木星的衛星數量眾多,且種類繁多,因此可以將它們分為幾組。首先,眾所周知最大的衛星是伽利略星系,或稱作主星群,它們與較小的內星團一起構成了木星的規則衛星群。除此之外,還有許多不規則衛星環繞著這顆行星,並伴有碎片環。 以下是我們對他們的了解……

發現和命名:

伽利略使用自己設計的20倍放大倍率望遠鏡,首次觀察到肉眼看不到的天體。1610年,他首次記載發現了環繞木星的衛星,後來稱之為伽利略衛星。

圖解: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。

當時,他只觀察到三個天體,他認為這些天體是恆星。然而,在1610年1月至3月期間,他繼續觀察他們,並注意到第四個天體。隨著時間的推移,他意識到這四個天體並不像固定的恆星那樣執行,事實上它們是圍繞木星旋轉的天體。

圖解:伽利略的肖像攝影: Giusto Sustermans,1636。 來源: 格林威治皇家博物館

這些發現證明了使用望遠鏡觀察以前看不到的天體的重要性。更重要的是,伽利略證明除了地球以外的其他行星也有自己的衛星系統,這給至今仍被廣泛接受的托勒密宇宙模型以沉重打擊。

圖解:木星不規則衛星的軌道,與這些衛星如何聚整合群: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。

為了尋求托斯卡納大公爵科西莫 · 德 · 美第奇(Cosimo de Medici)的贊助,伽利略最初尋求許可將衛星命名為“科斯米卡 · 西德拉(Cosmica Sidera)”(或科西莫的星星)。在科西莫的建議下,伽利略將名字改為梅迪西亞星(Medician stars),以紀念梅迪西家族。這一發現發表在1610年3月在威尼斯出版《星際信使》(“Starry Messenger”)。

圖解:逆行衛星:軌道傾角(°)和離心率,橙色為加爾尼衛星群,黃色為阿南刻衛星群

然而,德國天文學家西蒙 · 馬呂斯與伽利略各自同時發現了這些衛星。 在約翰內斯 · 開普勒的要求下,他以宙斯(Zues,希臘語中相當於木星的意思)的愛人的名字命名了這些衛星。 在他的專著《木星世界》(Mundus Jovialis,1614年出版)中,他把它們分別命名為伊奧(Io,木衛一)、歐羅巴(Europa,木衛二)、伽倪墨得斯(Ganymede,木衛三)和卡利斯托(Callisto,木衛四)。

伽利略堅決拒絕使用馬呂斯的名字,而是發明編號以命名,衛星的專有名字與其一起沿用至今。根據這個方案,衛星的編號是根據它們與木星的距離來確定,並隨著距離的增加而增加。因此衛星艾歐,衛星歐羅巴,衛星伽倪墨得斯和衛星卡利斯托分別被命名為木衛I 、木衛II、木衛 III和木衛IV。

圖解:1880年11月1日,法國藝術家和天文學家艾蒂安·特勞弗洛特(Etienne Trouvelot)製作的木星圖片,展示了凌日衛星陰影和一個更大的大紅斑。 圖片來源: E.L. 特勞弗洛特(e.l. Trouvelot),紐約公共圖書館

伽利略首次發現主星群后,近三個世紀沒有發現其他衛星——直到1892年巴納德(E. E. Barnard)觀測到阿馬爾塞(Amalthea,木衛五)。事實上,直到20世紀,藉助於望遠鏡攝影和其他改進措施,大多數木星衛星才開始被發現。

希馬利亞(Himalia,木衛六)發現於1904年,伊拉拉(Elara,木衛七)發現於1905年,帕西法厄(Pasiphaë,木衛八)發現於1908年,錫諾普(Sinope,木衛九)發現於1914年,萊西薩(Lysithea,木衛十)和加爾尼(Carme,木衛十一)發現於1938年,阿南克(Ananke,木衛十二)發現於1951年,勒達(Leda,木衛十三)發現於1974年。當旅行者號太空探測器在1979年左右抵達木星時,已經發現了13顆衛星,而旅行者號也發現了另外3顆衛星——梅蒂斯(Metis,木衛十六)、阿德拉斯特亞(Adrastea,木衛十五)和忒貝(Thebe,木衛十四)。

在1999年10月至2003年2月期間,研究人員使用靈敏的地面探測器發現並命名了另外34顆衛星,其中大部分是由斯科特·謝潑德(Scott S. Sheppard)和戴維·傑維特(David C. Jewitt) 領導的團隊發現的。 自2003年以來,又發現了16顆尚未命名的衛星,使木星已知衛星總數達到67顆。

儘管伽利略衛星在1610年被發現後不久就被命名了,但是伊奧(Io,木衛一)、歐羅巴(Europa,木衛二)、伽倪墨得斯(Ganymede,木衛三)和卡利斯托(Callisto,木衛四)。

的名字直到20世紀才被人們所喜愛。直到1892年的一次非官方會議上,阿馬爾塞(Amalthea,木衛五)才得以如此命名,這個名字最早是由法國天文學家卡米伊·弗拉馬利翁(Camille Flammarion)使用的。

在20世紀70年代前,大多數天文學文獻中其他衛星僅用羅馬數字(即木星IX)標記。於1975年起,當時國際天文學聯合會(IAU)外層太陽系命名工作組為V-XIII號衛星命名,從而為以後發現的任何衛星建立了正式的命名程式。按照慣例,人們會用木星(宙斯)的愛人和心上人的名字來命名新發現的木星衛星;而從2004年起,也是他們的後代。

圖解:木星衛星的相對品質。那些比木衛二小的在這個尺度上是看不到的,並且組合起來只能在100倍的放大倍數下才能看到。

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木星擁有79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。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(除了月球)發現不是圍繞太陽的天體。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。

參考資料

1.維基百科全書

2.天文學名詞

3. universetoday-吳濤

  • mRNA疫苗可誘導對SARS-CoV-2及其多種擔憂的變體的持久免疫記憶
  • “銀河”和銀河系並不是一回事