Спутники Юпитера
О самой планете и астрономических наблюдениях Юпитера, мы уже говорили ранее, в этот раз подробнее остановимся на спутниках. В системе спутников Юпитера регулярно происходят различные явления — транзиты (прохождения по диску), затмения, выход спутников из тени Юпитера. Гораздо реже происходит покрытие спутников друг другом и еще реже тень от одного спутника падает на другой. Иногда на диск Юпитера падают тени от нескольких его спутников.
Юпитер со спутниками
На данный момент (2019 год) обнаружено 79 спутников Юпитера. Считается, что три самых крупных спутника открыл Галилео Галилей в декабре 1609 — январе 1610 года. 7 января 1610 года итальянский астроном впервые упомянул их в своем письме. Он думал, что это неподвижные звезды, однако в ходе наблюдений с 8 января по 2 марта Галилей обнаружил четвертый спутник, а также вращение его вокруг Юпитера. 15 января ученый пришел к выводу, что наблюдаемые им объекты являются космическими телами, вращающимся по орбите вокруг Юпитера, и присвоил спутникам порядковые номера. Галилео Галилей назвал спутники «Звездами Медичи» — в честь своего покровителя герцога Козимо II Де Медичи и его братьев.
На роль первооткрывателя этих спутников претендовал немецкий астроном Симон Мариус, обнаруживший их раньше, чем Галилей, но вовремя не опубликовавший данные об этом. Именно Мариус в 1614 году предложил названия для этих спутников, — Ио, Европа, Ганимед, Каллисто. Долгое время они не использовались, а с середины XX века стали общеупотребительными и закреплены за спутниками Юпитера по сей день. Также все четыре спутника газового гиганта называют Галилеевыми.
Коллаж снимков Галилеевых спутников, сделанных из космоса
Спутник Юпитера Ио
Спутник Юпитера Ио является самым геологически активным объектом в Солнечной системе — на его поверхности более 400 действующих вулканов. Нагрев недр Ио вызван гравитационным воздействием на нее Юпитера, Европы и Ганимеда. Кроме того, из-за приливного захвата Ио повернута к Юпитеру одной стороной, как и другие Галилеевы спутники.
Снимок Ио, сделанный космическим аппаратом Галилео
Ио — ближайший к Юпитеру Галилеев спутник с периодом вращения всего 1,77 дня. Радиус орбиты Ио составляет 421 000 км, что немногим больше, чем у Луны, а ее диаметр равен 3643 км, что на 169 км больше лунного диаметра. Ио названа в честь героини древнегреческой мифологии, жрицы богини Геры и любовницы бога-громовержца Зевса.
Ио. Снимок из космоса
Ио находится в орбитальном резонансе с Европой (2/1) и Ганимедом (4/1), то есть за время одного оборота Ганимеда вокруг Юпитера Европа успевает сделать два оборота, а Ио — целых четыре.
В результате вулканических процессов поверхность Ио окрасилась в желтый, оранжевый, красный, белый, черный и зеленый цвета, однако при визуальных наблюдениях в телескоп спутник выглядит как желтовато-белая звезда или крошечный шарик. В противостоянии блеск Ио может достигать 5m. На снимках, полученных при помощи телескопов с апертурой от 200 мм, заметна сферическая форма спутника, а также некоторые детали его поверхности — желтоватая горизонтальная полоса по центру и потемнения у полюсов.
Вулкан Пеле на спутнике Ио
Наблюдения затмений Ио Юпитером позволили впервые оценить скорость света. В 1676 году датский астроном Олаф Рёмер заметил, что когда Земля находится на минимальном и максимальном расстоянии от Юпитера, моменты наступления затмений отличаются от расчетных. Он предположил, что сдвиг вызван наличием у света собственной скорости. По результатам своих наблюдений Рёмер рассчитал скорость распространения световой волны, и она оказалась лишь на четверть ниже современного значения — 220 000 км/с.
Спутник Юпитера Европа
Европа — второй Галилеев спутник с периодом вращения 3,55 дня. Радиус практически круговой орбиты Европы составляет 671 000 км. Из Галилеевых спутников Европа самая маленькая: ее диаметр равен 3122 км. Основная часть Европы состоит из камня, а внешняя ее оболочка — из ледяной коры и, предположительно, подледного океана. У Европы есть индуцированное магнитное поле, что может являться косвенным признаком наличия океана. Поверхность Европы является одной из самых гладких в Солнечной системе — обнаружено лишь 30 кратеров размером более 5 км.
Европа. Снимок из космоса
Вполне возможно, что внутри Европы существуют простейшие формы жизни. Планируются космические миссии по исследованию подледной воды этого спутника Юпитера; предполагается, что ее состав аналогичен составу воды подледного озера Восток в Антарктиде.
В противостоянии блеск Европы составляет 5,3m. При наблюдениях она выглядит тусклее, чем Ио и перемещается в несколько раз медленнее. Цвет этого спутника Юпитера — желтовато-белый. Если наблюдать Европу через небольшие телескопы, то она выглядит как звезда или крошечный диск без деталей.
Спутник Юпитера Ганимед
Ганимед — крупнейший спутник в Солнечной системе. Его диаметр — 5268 км, что на 8 % превышает диаметр Меркурия. Период вращения Ганимеда вокруг Юпитера составляет 7,16 дня, а радиус орбиты — 1 070 400 км. Блеск Ганимеда в противостоянии может достигать 4,61m.
Ганимед
Ганимед — единственный спутник в Солнечной системе, обладающий собственной магнитосферой. Ганимед предположительно состоит из трех слоев — железного ядра, каменной мантии и слоя льда с подледным океаном, как у Европы. Также у Ганимеда есть полярные шапки.
При наблюдении в телескоп Ганимед выглядит заметно ярче других спутников Юпитера. Он медленно перемещается, достаточно сильно отдаляясь от газового гиганта. При наблюдениях через телескоп диаметром от 130 мм Ганимед отчетливо виден как диск, а не звезда, а в телескопы диаметром от 250 мм можно попробовать рассмотреть некоторые детали его поверхности.
Ганимед. Снимки из космоса
В 365 году до н. э. китайский астроном Гань Дэ сделал запись, свидетельствующую о том, что он невооруженным глазом увидел спутник Юпитера. Вполне возможно, что это был Ганимед.
Спутник Юпитера Каллисто
Каллисто — четвертый и последний по счету Галилеев спутник Юпитера. Его диаметр равен 4821 км (99 % диаметра Меркурия), радиус орбиты — 1 882 700 км, а период вращения составляет 16,69 земных суток. Каллисто не находится в орбитальном резонансе с другими крупными спутниками, поэтому ее недра не подвергаются приливному разогреву из-за влияния Юпитера.
Поверхность Каллисто. Снимок из космоса
Уровень радиации на поверхности Каллисто намного меньше, чем у Ио, Европы и Ганимеда, поэтому ее часто рассматривают как место для основания межпланетной станции.
Каллисто. Снимок из космоса
Блеск Каллисто значительно меньше, чем у других Галилеевых спутников и в противостоянии не превышает 5,65m. При прохождении по диску Юпитера Каллисто выглядит темнее других спутников.
