Satélites de Júpiter
Júpiter possui 63 satélites confirmados, o maior número "seguro" de satélites entre os oito planetas do Sistema Solar.[1] Os quatro satélites mais massivos, os satélites de Galileu, foram descobertos em 1610 por Galileu Galilei, e foram os primeiros objetos descobertos pela humanidade em órbita de outro corpo que não a Terra ou o Sol. Desde o final do século XX, vários satélites menores foram descobertos, todos recebendo nomes de amantes, conquistas ou filhas do Deus romano Júpiter, ou do equivalente grego, Zeus. Vários destes satélites foram descobertos no início do século XXI, sendo que, em 15 de Maio de 2003, Scott Sheppard publicou no jornal Nature a descoberta de 23 novos satélites naturais de Júpiter, tendo aumentando o total de satélites então conhecidos para 61. Porém, apesar do grande número de satélites, os quatro satélites de Galileu são facilmente os maiores satélites em órbita do planeta, com os outros 59 satélites, mais os anéis de Júpiter, sendo responsáveis por apenas 0,003% da massa em torno do planeta.
Oito dos satélites de Júpiter são "regulares", com órbitas prógradas e quase circulares, de baixa inclinação em respeito ao plano equatorial de Júpiter. Os satélites de Galileu estão em equilíbrio hidrostático, e seriam considerados planetas anões se estivessem em órbita em torno do Sol. Os outros quatro satélites regulares são muito menores e mais próximos do planeta, e servem como fonte de poeira dos anéis jupiterianos.
Os outros 55 satélites de Júpiter são "irregulares", cujas órbitas, prógradas ou retrógradas, estão significantemente mais longe do planeta, e possuem maiores inclinações e excentricidades orbitais. Estes satélites eram provavelmente corpos menores que foram capturados pelo planeta. Outros 13 satélites recentemente descobertos que nao foram nomeados, mais um 14o, cuja órbita não foi ainda estabelecida.
Características
As características físicas dos satélites de Júpiter variam significantemente. Os quatro satélites de Galileu todos possem mais de 3 000 km de diâmetro. O maior satélite do planeta, Ganímedes, é o maior satélite natural do Sistema Solar, bem como o maior (tanto em tamanho quanto em massa) depois dos oito planetas, sendo maior em diâmetro do que Mercúrio.[2] Todos os outros satélites de Júpiter possuem menos de 250 km de diâmetro, com a maioria ligeiramente ultrapassando a marca de 5 km. Os formatos das órbitas dos satélites variam de círculos quase perfeitos e poucos incliniados a elipses altamente excêntricas e inclinadas, com vários satélites orbitando na direção oposta do sentido de rotação do planeta. O período orbital dos satélites jupiterianos varia entre sete horas (ou seja, menos do que o período de rotação do planeta) a períodos 3 000 vezes mais longos (ou seja, quase três anos terrestres).
Origem e evolução
Acredita-se que os satélites regulares de Júpiter tenham sido formados através de um disco circumplanetário, este sendo um disco de gás e poeira em acreção, um processo análogo ao de um disco protoplanetário.[3][4] Os satélites podem ser os remanescentes de um número de satélites similares que formaram-se no início da história do planeta.[3][5]
Simulações sugerem que, embora o disco tenha possuído uma massa relativamente baixa, que ao longo do tempo uma fração substancial (na ordem de várias dezenas de %) da massa de Júpiter capturada da nebulosa solar foi processado pelos satélites em formação. Porém, para explicar a origem dos atuais satélites regulares, um disco contendo uma massa de apenas 2% a de Júpiter é necessária.[3] Visto assim, é provável que várias gerações de satélites contendo massas similares aos dos atuais satélites de Galileu tenham existido anteriomente. Cada geração de satélites teria impactado com o planeta, devido à fricção com o disco, e com novos satélites formando-se através de material recém-capturado pelo planeta, proveniente da nebulosa solar.[3] Quando a atual geração (possivelmente a quinta) formou-se, a densidade do disco teria diminuido de tal forma que não teria interferido significantemente com as órbitas dos satélites.[5] Mesmo assim, os satélites de Galileu foram afetados pelo disco, com a distância dos satélites e Júpiter diminuido. Tais satélites foram protegidos parcialmente por uma ressonância orbital, que ainda existe no presente (de 4:2:1) entre Io, Europa e Ganímedes. A massa maior de Ganímedes, relativo aos outros satélites, significaria que o primeiro teria migrado em direção ao planeta mais rapidamente do que Europa ou Io.[3]
Acredita-se que os satélites exteriores, irregulares, tenham sido asteroides que foram capturados por Júpiter durante o período no qual o disco deste ainda era densa e massiva o suficiente para absorver uma parcela significante do momento destes asteroides, o suficiente para capturá-las em órbitas em torno do planeta. Vários partiram-se devido ao estresse sofrido durante a captura, ou posteriomente, em colisões com outros corpos pequenos, produzindo as famílias de satélites atuais.[6]
História
A primeira possível observação de um dos satélites de Júpiter foi realizado pelo astrônomo chinês Gan De, em 364 a.C.[7] Porém, a primeira observação dos satélites, sem incertezas, foi feita por Galileu Galilei em 1609.[8] Em março de 1610, Galileu já tinha observado Io, Europa, Ganímedes e Calisto, com seu telescópio de magnificação 30x.[9] Simon Marius argumentou que ele havia descoberto independentemente os quatro satélites durante o mesmo período, embora foi acusado por Galileu de plagiarismo; visto que Marius publicou tal descoberta quatro anos após Galileu, em 1614, o último é no geral creditado como o único descobridor dos quatro satélites.
Nenhum satélite adicional foi descoberto até que Edward Emerson Barnard descobriu Amalteia em 1892. [10] Com a ajuda de fotografia telescópica, novas descobertas foram rapidamente realizadas ao longo do século XX. Himalia foi descoberto em 1914,[11] Elara em 1905,[12] Pasife em 1908,[13] e Sinope em 1914,[14] com Lisiteia e Carme sendo descobertas em 1938, [15] Ananke em 1951,[16] e Leda em 1974.[17] Quando as sondas espaciais Voyager alcançaram Júpiter em 1979, 13 satélites haviam sido descobertos, enquanto que Temisto havia sido observado em 1975,[18] embora devido à falta de dados de observações iniciais, tinha sido perdida até 2000. As sondas Voyager descobriram três satélites interiores em 1979: Métis, Adrasteia e Tebe.[19]
Por duas décadas nenhum satélite adicional foi descoberto, porém, entre outubro de 1999 e fevereiro de 2003, pesquisadores utilizando detectores baseados na Terra encontraram 32 satélites, a maioria dos quais - 23 - foram descobertos por uma equipe liderada por Scott S. Sheppard e David C. Jewitt.[20] Todos estes satélites são pequenos, possuíndo órbitas altamente excêntricas, geralmente retrógradas, e possuindo cerca de 3 km de diâmetro, com o maior possuindo 9 km de diâmetro. Acredita-se que todos estes satélites tenham sido capturados pelo planeta, embora esta hipótese não tenha sido confirmada. Estas descobertas aumentaram o número de satélites descobertos para 63,[21] o maior número entre todos os planetas dod Sistema Solar, com outros satélites pequenos, ainda não descobertos, podendo existir.
Nomenclatura
Galileu havia originalmente nomeado os quatro satélites descobertos por ele de "estrelas de Médici". Porém, Marius propôs o uso de Io, Europa, Ganímedes e Calisto, após quatro amantes de Zeus.[22] Porém, a nomenclatura de Marius não foi utilizada até o século XX. Galileu, que havia rejeitado a nomenclatura proposta por Marius, inventou o sistema de numeração dos satélites, utilizando número romanos, chamando Io, Europa, Ganímedes e Calisto de Júpiter I, Júpiter II, Júpiter III e Júpiter IV, respectivamente. O uso de "primeiro satélite de Júpiter", "segundo satélite de Júpiter", e aí em diante, também foi utilizada.[22] Os atuais nomes dos satélites de Galileu tornaram-se populares no século XX, quando outros satélites (Júpiter V - Júpiter XII) foram descobertos (e não ainda nomeados).[23] Em uma convenção popular, mas não-oficial, Júpiter V, descoberto em 1892, foi nomeada de "Amalteia", utilizada pela primeira vez pelo astrônomo Camille Flammarion.[20]
Os outros satélites, na maioria da literatura astronômica, eram referidos simplesmente pelo seu numeral romano (por exemplo, Júpiter X) até a década de 1970.[24] Em 1975, a União Astronômica Internacional deu nomes oficiais para os satélites V-XIII,[25] e criou um processo formal de nomenclatura para futuros satélites descobertos.[25] Segundo a União Astronômica Internacional, os novos satélites de Júpiter devem ser nomeados em homenagem a amantes do Deus romano Júpiter, ou o equivalente grego, Zeus, e desde 2004, também em homenagem aos seus descendentes.[26] All of Jupiter's satellites from XXXIV (Euporie) are named after daughters of Jupiter or Zeus.[26]
Alguns asteroides possuem os mesmos nomes que satélites de Júpiter: 9 Métis, 38 Leda, 52 Europa, 85 Io, 113 Amalteia, e 239 Adrasteia. Outros dois asteroides possuiam o mesmo nome que satélites de Júpiter, até que a União Astronômica Internacional mudou levemente o nome dos primeiros a caráter permanente, para 1036 Ganymed e 204 Kallisto.
Grupos
Satélites regulares
Estes estão divididos em dois grupos:
- O grupo Amalteia ou satélites interiores é composto por satélites que orbitam muito próximos a Júpiter: Métis, Adrasteia, Amalteia e Tebe, organizados em ordem crescente de distância do planeta. Os dois primeiros orbitam em torno do planeta em menos de um dia jupiteriano, enquanto que os dois últimos são respectivamente o quinto e o sétimo maiores satélites do sistema jupiteriano. Observações sugerem que Amalteia, e possivelmente outros membros do grupo, não formou-se na órbita atual, mas sim mais longe do planeta, ou que é um corpo menor capturado pelo planeta. [27] Estes satélites, bem como um número de satélites interiores não descobertos, reabastecem e mantém o sistema de aneis jupiteriano. Métis e Adrasteia ajudam a manter o principal anel, enquanto que Amalteia e Tebe mantém cada uma seu próprio sistema de anéis.[28][29]
- Satélites de Galileu ou grupo principal é composto pelos quatro maiores satélites de Júpiter: Io, Europa, Ganímedes e Calisto, organizados em ordem crescente de distância do planeta. Os quatro possuem diâmetros maiores do que qualquer planeta anão descoberto, e Ganímedes é o objeto mais massivo do Sistema Solar, quando o Sol e os oito planetas não são incluídos, além de possuir um diâmetro maior do que Mercúrio. Respectivamente o quarto, sexto, primeiro e terceiro maior satélite do Sistema Solar, os quatro em conjunto agrupam 99,999% da massa em torno de Júpiter. Enquanto isto, este possui uma massa 5 mil vezes maior do que a dos quatro satélites de Galileu em conjunto.[nota 1] Os três primeiros possuem uma ressonância orbital de 1:2:4. Modelos sugerem que os quatro satélites formaram-se via a acreção lenta de material na subnebulosa jupiteriana de baixa densidade - um disco de gás e poeira que existiu em torno d oplaneta após sua formação, e que durou até 10 milhões de anos, no caso de Calisto.[31]
Satélites irregulares
Os satélites irregulares de Júpiter são substancialmente menores do que os satélites regulares, possuindo órbitas mais distantes e excêntricas. Estes satélites formam famílias que possuem parâmetros orbitais similares (tais como eixo semi-maior, inclinação e excentricidade) e composição. Acredita-se que estes grupos sejam, ao menos parcialmente, famílias dinâmicas que foram criados quando os corpos maiores (embora ainda relativamente pequenos) originais foram despedaçados em pedaços menores via impactos de asteroides capturados pelo campo gravitacional do planeta. Estas famílias possuem os nomes de seus maiores membros. Embora não exista um consenso rígido distinguindo uma família das outras, estas são tipicamente identificadas como:[21][32][33] (satélite)|
- Satélites prógrados:
- Temisto é o satélite irregular mais próximo do planeta, e não faz parte de qualquer família conhecida.[32][21]
- Os membros do grupo Himalia estão dispersos em um 1,4 Gm relativo ao seus eixo semi-maiores, possuem uma diferença de 1,6° de inclinação (média de 27,5° ± 0,8°) e excentricidades variando entre 0,11 e 0,25. Cientistas sugeriram que este grupo poderia ser um remanescente da desintegração de um asteroide capturado proveniente do cinturão de asteroides.[32]
- Satélites retrógrados:
- S/2003 J 12 é o satélite retrógrado mais próximo do planeta, não fazendo parte de qualquer família conhecida.
- As órbitas dos satélites do grupo Carme estão dispersos sob uma distância de apenas 1,2 Gm em eixo semi-maior, possuindo uma diferença média de 1,6° em inclinação (165,7 ± 0,8°), e excentricidades variando entre 0,23 e 0,27. São bastante homogêneos em cor (possuindo uma cor vermelha clara). Acredita-se que sejam provenientes da desintegração de um asteroide tipo D, possivelmente um troiano de Júpiter.[34]
- Os satélites do grupo Ananke estão dispersos em uma distância maior do que os grupos anteriores - 2,4 Gm no eixo semi-maior - possuindo também maiores diferenças médias de inclinação (8.1°, variando entre 145,7° , 154,8°), e excentricidades (que variam entre 0,25 e 0,43). A maioria possuem uma cor cinza. Acredita-se que sejam provenientes da desintegração de um asteroide capturado.[34]
- Os satélites do grupo Pasife são significantemente dispersos um dos outros, em uma distância de 1,3 Gm, inclinações entre 144,5° and 158,3°, e excentricidades variando entre 0,25 and 0,43.[34] Suas cores também variam significantemente, do vermelho para cinza, podendo ter sido o resultado de várias colisões múltiplas. Sinope, por vezes incluída no grupo Pasife,[34] é vermelho, porém, dado sua diferença de inclinação, pode ter sido capturado independentemente.[32] Pasife e Sinope também possuem uma ressonância secular com Júpiter.[35]
- S/2003 J 2 é o satélite mais longíquo do planeta, não fazendo parte de qualquer família conhecida.
As luas de Júpiter
Nome |
Diâmetro (km) | Massa (kg) | Raio orbital (km) | Período orbital (d) | Inclinação (°)(em relação ao equador de Júpiter) | Excentricidade | Grupo | |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Métis | 43 | 1.2E+17 | 127 690(1) | 0.294780(2) | 0.000° | 0.0012 | Amaltéia | |
Adrasteia | 26×20×16 | 7.5E+15 | 128 690(1) | 0.29826(2) | 0.000° | 0.0018 | Amaltéia | |
Amaltéia | 262×146×134 | 2.1E+18 | 181 170(1) | 0.49817905(2) | 0.360° | 0.0031 | Amaltéia | |
Tebe | 110×90 | 1.5E+18 | 221 700(1) | 0.6745(2) | 0.901° | 0.0177 | Amaltéia | |
Io | 3660.0×3637.4×3630.6 | 8.9E+22 | 421 700(1) | 1.769137786(2) | 0.050° | 0.0041 | Galileu | |
Europa | 3121.6 | 4.8E+22 | 671 034(1) | 3.551181041(2) | 0.471° | 0.0094 | Galileu | |
Ganímedes | 5262.4 | 1.5E+23 | 1 070 412(1) | 7.15455296(2) | 0.204° | 0.0011 | Galileu | |
Calisto ou Calixto | 4820.6 | 1.1E+23 | 1 882 709(1) | 16.6890184(2) | 0.205° | 0.0074 | Galileu | |
Temisto | 8 | 6.9E+14 | 7 391 645 | 129.827611 | 15.346° | 0.2006 | Temisto | |
Leda | 20 | 1.1E+16 | 11 097 245 | 238.824159 | 27.210° | 0.1854 | Himalia | |
Himalia | 170 | 6.7E+18 | 11 432 435 | 249.726305 | 29.590° | 0.1443 | Himalia | |
Lisiteia | 36 | 6.3E+16 | 11 653 225 | 256.995413 | 25.771° | 0.1132 | Himalia | |
Elara | 86 | 8.7E+17 | 11 683 115 | 257.984888 | 30.663° | 0.1723 | Himalia | |
S/2000 J 11 | 4 | 9.0E+13 | 12 570 575 | 287.931046 | 26.169° | 0.2058 | Himalia | |
Carpo | 3 | 4.5E+13 | 17 144 875 | 458.624818 | 55.098° | 0.2736 | ? | |
S/2003 J 12 | 1 | 1.5E+12 | 17 739 540 | 482.691255 | 134.861° | 0.4449 | ? | |
Euporia | 2 | 1.5E+13 | 19 088 435 | 538.779839 | 131.854° | 0.0960 | Ananke? | |
S/2003 J 3 | 2 | 1.5E+13 | 19 621 780 | 561.517739 | 111.592° | 0.2507 | Ananke? | |
S/2003 J 18 | 2 | 1.5E+13 | 19 812 575 | 569.728015 | 98.461° | 0.1570 | Ananke? | |
Telxinoe ou Telxinoi | 2 | 1.5E+13 | 20 453 755 | 597.606695 | 102.844° | 0.2685 | Ananke? | |
Euante | 3 | 4.5E+13 | 20 464 855 | 598.093368 | 123.649° | 0.2000 | Ananke | |
Helique | 4 | 9.0E+13 | 20 540 265 | 601.401918 | 120.908° | 0.1375 | Ananke? | |
Ortósia | 2 | 1.5E+13 | 20 567 970 | 602.619143 | 101.861° | 0.2433 | Ananke? | |
Iocasta | 5 | 1.9E+14 | 20 722 565 | 609.426611 | 127.043° | 0.2874 | Ananke | |
S/2003 J 16 | 2 | 1.5E+13 | 20 743 780 | 610.362159 | 149.279° | 0.3185 | Ananke? | |
Ananque ou Ananke | 28 | 3.0E+16 | 20 815 225 | 613.518491 | 149.526° | 0.3963 | Ananke? | |
Praxidique | 7 | 4.3E+14 | 20 823 950 | 613.904099 | 132.099° | 0.1840 | Ananke? | |
Harpalique | 4 | 1.2E+14 | 21 063 815 | 624.541797 | 143.944° | 0.2441 | Ananke? | |
Hermipe | 4 | 9.0E+13 | 21 182 085 | 629.809040 | 149.058° | 0.2290 | Ananke? | |
Tione | 4 | 9.0E+13 | 21 405 570 | 639.802554 | 116.088° | 0.2526 | Ananke | |
Mneme | 2 | 1.5E+13 | 21 427 110 | 640.768660 | 147.647° | 0.2214 | Ananke | |
S/2003 J 17 | 2 | 1.5E+13 | 22 134 305 | 672.751882 | 139.842° | 0.2379 | Carme | |
Aitne | 3 | 4.5E+13 | 22 285 160 | 679.641347 | 143.251° | 0.3927 | Carme | |
Cale | 2 | 1.5E+13 | 22 409 210 | 685.323873 | 133.342° | 0.2011 | Carme | |
Taigete | 5 | 1.6E+14 | 22 438 650 | 686.674715 | 140.521° | 0.3678 | Carme | |
S/2003 J 19 | 2 | 1.5E+13 | 22 709 060 | 699.124764 | 140.956° | 0.1961 | Carme | |
Caldene | 4 | 7.5E+13 | 22 713 445 | 699.326904 | 119.572° | 0.2916 | Carme | |
S/2003 J 15 | 2 | 1.5E+13 | 22 721 000 | 699.676116 | 109.168° | 0.0932 | Ananke? | |
S/2003 J 10 | 2 | 1.5E+13 | 22 730 815 | 700.129403 | 115.021° | 0.3438 | Carme? | |
S/2003 J 23 | 2 | 1.5E+13 | 22 739 655 | 700.537990 | 137.576° | 0.3931 | Pasife | |
Erinome | 3 | 4.5E+13 | 22 986 265 | 711.964625 | 143.354° | 0.2552 | Carme | |
Aoede | 4 | 9.0E+13 | 23 044 175 | 714.656754 | 112.763° | 0.6012 | Pasife | |
Calicore | 2 | 1.5E+13 | 23 111 825 | 717.806112 | 141.240° | 0.2042 | Carme? | |
Calique | 5 | 1.9E+14 | 23 180 775 | 721.020662 | 137.125° | 0.2140 | Carme | |
Euridome | 3 | 4.5E+13 | 23 230 860 | 723.358859 | 143.033° | 0.3770 | Pasife? | |
Coré | 2 | 1.5E+13 | 23 238 595 | 723.720459 | 138.885° | 0.2462 | Pasife | |
Pasite | 2 | 1.5E+13 | 23 307 320 | 726.932963 | 144.112° | 0.3289 | Carme | |
Cilene | 2 | 1.5E+13 | 23 396 270 | 731.098603 | 115.507° | 0.4116 | Pasife | |
Euquelade | 4 | 9.0E+13 | 23 483 695 | 735.199980 | 118.384° | 0.2829 | Carme | |
S/2003 J 4 | 2 | 1.5E+13 | 23 570 790 | 739.293961 | 98.660° | 0.3003 | Pasife | |
Hegemone | 3 | 4.5E+13 | 23 702 510 | 745.500007 | 150.314° | 0.4077 | Pasife | |
Arque | 3 | 4.5E+13 | 23 717 050 | 746.185469 | 146.289° | 0.1492 | Carme | |
Carme | 46 | 1.3E+17 | 23 734 465 | 747.008062 | 120.659° | 0.3122 | Carme | |
Isonoe | 4 | 7.5E+13 | 23 832 630 | 751.646937 | 118.554° | 0.1665 | Carme | |
S/2003 J 9 | 1 | 1.5E+12 | 23 857 810 | 752.838751 | 135.452° | 0.2762 | Carme | |
S/2003 J 5 | 4 | 9.0E+13 | 23 973 925 | 758.341296 | 117.922° | 0.3071 | Carme | |
Pasife ou Pasifeia | 60 | 3.0E+17 | 24 094 770 | 764.082032 | 143.037° | 0.2953 | Pasife | |
Sinope | 38 | 7.5E+16 | 24 214 390 | 769.779665 | 146.657° | 0.2468 | Pasife | |
Esponde | 2 | 1.5E+13 | 24 252 625 | 771.603566 | 112.409° | 0.4432 | Pasife | |
Autonoe | 4 | 9.0E+13 | 24 264 445 | 772.167762 | 129.073° | 0.3690 | Pasife | |
Caliroe | 9 | 8.7E+14 | 24 356 030 | 776.543335 | 131.895° | 0.2644 | Pasife | |
Megaclite | 5 | 2.1E+14 | 24 687 240 | 792.436947 | 143.760° | 0.3078 | Pasife | |
S/2003 J 2 | 2 | 1.5E+13 | 30 290 845 | 1077.018006 | 151.523° | 0.1882 | ? |
- ↑ «Solar System Bodies». JPL/NASA. Consultado em 9 de setembro de 2008
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(ajuda) Erro de citação: Código<ref>
inválido; o nome "Grav2003" é definido mais de uma vez com conteúdos diferentes - ↑ Sheppard, Scott S.; Jewitt, David C.; Porco, Carolyn (2004). «Jupiter's outer satellites and Trojans». In: Fran Bagenal, Timothy E. Dowling, William B. McKinnon. Jupiter. The planet, satellites and magnetosphere (pdf). 1. Cambridge, UK: Cambridge University Press. pp. 263–280. ISBN 0-521-81808-7 Parâmetro desconhecido
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