Giove è stato giustamente chiamato dai romani, che hanno scelto di chiamarlo come il re degli dei. Finora sono stati scoperti 67 satelliti naturali attorno al gigante gassoso e altri potrebbero essere in arrivo.
Le lune di Giove sono così numerose e così diverse che sono suddivise in diversi gruppi. In primo luogo, ci sono le più grandi lune conosciute come i Galilei, o gruppo principale. Insieme al gruppo interno più piccolo, formano i satelliti regolari di Giove. Oltre a loro, ci sono molti satelliti irregolari che circondano il pianeta, insieme ai suoi anelli di detriti. Ecco cosa sappiamo di loro ...
Scoperta e denominazione:
Usando un telescopio di suo disegno, che consentiva un ingrandimento di 20 volte normale, Galileo Galilei fu in grado di fare le prime osservazioni di corpi celesti che non erano visibili ad occhio nudo. Nel 1610, fece la prima scoperta registrata di lune in orbita attorno a Giove, che in seguito divenne nota come Lune Galileiane.
All'epoca osservava solo tre oggetti, che credeva fossero stelle fisse. Tuttavia, tra gennaio e marzo del 1610, continuò ad osservarli e notò anche un quarto corpo. Col tempo, si rese conto che questi quattro corpi non si comportavano come stelle fisse, e in realtà erano oggetti che orbitavano attorno a Giove.
Queste scoperte hanno dimostrato l'importanza dell'uso del telescopio per visualizzare oggetti celesti che prima erano rimasti invisibili. Ancora più importante, mostrando che i pianeti diversi dalla Terra avevano il proprio sistema di satelliti, Galileo ha inferto un colpo significativo al modello tolemaico dell'universo, che era ancora ampiamente accettato.
Alla ricerca del patrocinio del Granduca di Toscana, Cosimo de 'Medici, Galileo inizialmente cercò il permesso di nominare le lune la "Cosmica Sidera" (o le stelle di Cosimo). Su suggerimento di Cosimo, Galileo cambiò il nome in Medicea Sidera ("le stelle medicee"), in onore della famiglia dei Medici. La scoperta è stata annunciata nel Sidereus Nuncius ("Starry Messenger"), che fu pubblicato a Venezia nel marzo del 1610.
Tuttavia, l'astronomo tedesco Simon Marius aveva scoperto in modo indipendente queste lune contemporaneamente a Galileo. Per volere di Johannes Keplero, chiamò le lune in onore degli amanti di Zues (l'equivalente greco di Giove). Nel suo trattato intitolato Mundus Jovialis ("Il mondo di Giove", pubblicato nel 1614), li chiamò Io, Europa, Ganimede e Callisto.
Galileo rifiutò fermamente di usare i nomi di Marius e inventò invece lo schema di numerazione che è ancora usato oggi, insieme ai nomi di luna propri. In base a questo schema, alle lune vengono assegnati numeri in base alla loro vicinanza al loro pianeta genitore e aumentano con la distanza. Quindi, le lune di Io, Europa, Ganimede e Callisto furono designate rispettivamente come Giove I, II, III e IV.
Dopo che Galileo fece la prima scoperta registrata del gruppo principale, non furono scoperti satelliti aggiuntivi per quasi tre secoli - non prima che EE Barnard osservasse Amalthea nel 1892. In effetti, non fu fino al 20 ° secolo, e con l'aiuto della fotografia telescopica e altri perfezionamenti, che la maggior parte dei satelliti gioviani ha iniziato a essere scoperto.
Himalia fu scoperto nel 1904, Elara nel 1905, Pasifae nel 1908, Sinope nel 1914, Lysithea e Carme nel 1938, Ananke nel 1951 e Leda nel 1974. Quando le sonde spaziali Voyager raggiunsero Giove intorno al 1979, erano state scoperte 13 lune, mentre la stessa Voyager ha scoperto altri tre: Metis, Adrastea e Thebe.
Tra ottobre 1999 e febbraio 2003, i ricercatori che utilizzano rilevatori sensibili a terra hanno trovato e successivamente nominato altre 34 lune, la maggior parte delle quali sono state scoperte da un team guidato da Scott S. Sheppard e David C. Jewitt. Dal 2003 sono state scoperte 16 lune aggiuntive, ma non ancora nominate, portando a 67 il numero totale di lune conosciute di Giove.
Anche se le lune galilee furono nominate poco dopo la loro scoperta nel 1610, i nomi di Io, Europa, Ganimede e Callisto caddero in disgrazia fino al XX secolo. Amalthea (aka. Giove V) non fu così chiamato fino a quando una convenzione non ufficiale ebbe luogo nel 1892, un nome che fu usato per la prima volta dall'astronomo francese Camille Flammarion.
Le altre lune, nella maggior parte della letteratura astronomica, erano semplicemente etichettate con il loro numero romano (cioè Giove IX) fino agli anni '70. Ciò è iniziato nel 1975 quando il Task Group dell'Unione internazionale astronomica (IAU) per la nomenclatura del sistema solare esterno ha concesso nomi ai satelliti V-XIII, creando così un processo di denominazione formale per eventuali satelliti futuri scoperti. La pratica consisteva nel nominare le lune di Giove appena scoperte come amanti e favoriti del dio Giove (Zeus); e dal 2004, anche dopo i loro discendenti.
Satelliti regolari:
I satelliti regolari di Giove sono così chiamati perché hanno orbite progerite - cioè orbitano nella stessa direzione della rotazione del loro pianeta. Queste orbite sono anche quasi circolari e hanno una bassa inclinazione, il che significa che orbitano vicino all'equatore di Giove. Di questi, le Lune Galileiane (alias il gruppo principale) sono le più grandi e le più conosciute.
Queste sono le lune più grandi di Giove, per non parlare rispettivamente del quarto, sesto, primo e terzo satellite del Sistema Solare. Contengono quasi il 99,999% della massa totale in orbita attorno a Giove e orbitano tra i 400.000 e i 2.000.000 km dal pianeta. Sono anche tra gli oggetti più massicci del Sistema Solare, ad eccezione del Sole e degli otto pianeti, con raggi più grandi di qualsiasi altro pianeta nano.
Includono Io, Europa, Ganimede e Callisto e furono tutti scoperti da Galileo Galilei e nominati in suo onore. I nomi delle lune, che derivano dagli amanti di Zeus nella mitologia greca, furono prescritti da Simon Marius subito dopo che Galileo li scoprì nel 1610. Di questi, il più interno è Io, che prende il nome da una sacerdotessa di Era che divenne Zeus 'amante.
Con un diametro di 3.642 chilometri, è la quarta luna più grande del Sistema Solare. Con oltre 400 vulcani attivi, è anche l'oggetto geologicamente più attivo nel Sistema Solare. La sua superficie è costellata da oltre 100 montagne, alcune delle quali sono più alte del Monte Everest della Terra.
A differenza della maggior parte dei satelliti nel Sistema Solare esterno (che sono coperti di ghiaccio), Io è composto principalmente da roccia di silicato che circonda un nucleo di ferro fuso o solfuro di ferro. Io ha un'atmosfera estremamente sottile costituita principalmente da anidride solforosa (SO2).
La seconda luna più interna della Galilea è Europa, che prende il nome dalla mitica nobildonna fenicia che fu corteggiata da Zeus e divenne la regina di Creta. A 3121,6 chilometri di diametro, è il più piccolo dei Galilei e leggermente più piccolo della Luna.
La superficie di Europa è costituita da uno strato di acqua che circonda il mantello che si ritiene abbia uno spessore di 100 chilometri. La parte più alta è costituita da ghiaccio solido mentre si ritiene che la parte inferiore sia acqua liquida, che viene riscaldata a causa dell'energia termica e della flessione delle maree. Se è vero, allora è possibile che la vita extraterrestre possa esistere all'interno di questo oceano sotterraneo, forse vicino a una serie di aperture idrotermali degli oceani profondi.
La superficie di Europa è anche una delle più lisce del Sistema Solare, un fatto che supporta l'idea di acqua liquida esistente sotto la superficie. La mancanza di crateri in superficie è attribuita al fatto che la superficie è giovane e tettonicamente attiva. Europa è principalmente costituita da roccia di silicato e probabilmente ha un nucleo di ferro e un'atmosfera tenue composta principalmente da ossigeno.
Il prossimo è Ganimede. Con 5262,4 chilometri di diametro, Ganimede è la luna più grande del Sistema Solare. Mentre è più grande del pianeta Mercurio, il fatto che sia un mondo ghiacciato significa che ha solo metà della massa di Mercurio. È anche l'unico satellite del Sistema Solare noto per possedere una magnetosfera, probabilmente creata per convezione all'interno del nucleo di ferro liquido.
Ganimede è composto principalmente da roccia silicea e ghiaccio d'acqua e si ritiene che un oceano di acqua salata esista quasi 200 km sotto la superficie di Ganimede, anche se Europa rimane il candidato più probabile per questo. Ganimede ha un alto numero di crateri, molti dei quali sono ora coperti di ghiaccio, e vanta una sottile atmosfera di ossigeno che include O, O2e possibilmente O3 (ozono) e un po 'di idrogeno atomico.
Callisto è la quarta e più lontana luna galileiana. Con 4820,6 chilometri di diametro, è anche il secondo più grande dei Galilei e la terza luna più grande del Sistema Solare. Callisto prende il nome dalla figlia del re Arkadian, Lykaon, e un compagno di caccia della dea Artemide.
Composto da quantità approssimativamente uguali di roccia e ghiaccioli, è il meno denso dei Galilei e le indagini hanno rivelato che Callisto potrebbe anche avere un oceano interno a profondità superiori a 100 chilometri dalla superficie.
Callisto è anche uno dei satelliti più pesantemente crateri nel Sistema Solare - il più grande dei quali è il bacino largo 3000 km noto come Valhalla. È circondato da un'atmosfera estremamente sottile composta da anidride carbonica e probabilmente ossigeno molecolare. Callisto è stato a lungo considerato il luogo più adatto per una base umana per la futura esplorazione del sistema di Giove poiché è più lontano dall'intensa radiazione di Giove.
Il gruppo interno (o gruppo Amalthea) sono quattro piccole lune che hanno un diametro inferiore a 200 km, orbitano a raggi inferiori a 200.000 km e hanno inclinazioni orbitali inferiori a mezzo grado. Questo gruppo comprende le lune di Metis, Adrastea, Amalthea e Tebe.
Insieme a una serie di albe interne ancora invisibili, queste lune riempiono e mantengono il debole sistema di anelli di Giove: Metis e Adrastea aiutano l'anello principale di Giove, mentre Amalthea e Thebe mantengono i loro deboli anelli esterni.
Metis è la luna più vicina a Giove a una distanza di 128.000 km. Ha un diametro di circa 40 km, bloccato in modo ordinato e di forma altamente asimmetrica (con uno dei diametri quasi due volte più grande del più piccolo). Non fu scoperto fino al flyby del 1979 di Giove da parte del Voyager 1 sonda spaziale. Fu chiamato nel 1983 dopo la prima moglie di Zeus.
La seconda luna più vicina è Adrastea, che dista circa 129.000 km da Giove e 20 km di diametro. Conosciuta anche come Giove XV, Amalthea è la seconda per distanza e la più piccola delle quattro lune interne di Giove. Fu scoperto nel 1979 quando il Voyager 2 sonda l'ha fotografato durante un sorvolo.
Amalthea, noto anche come Giove V, è la terza luna di Giove in ordine di distanza dal pianeta. Fu scoperto il 9 settembre 1892 da Edward Emerson Barnard e intitolato a una ninfa nella mitologia greca. Si pensa che sia costituito da ghiaccio d'acqua poroso con quantità sconosciute di altri materiali. Le sue caratteristiche superficiali includono grandi crateri e creste.
Tebe (aka. Giove XIV) è la quarta e ultima luna interna di Giove. È di forma irregolare e di colore rossastro, e si pensa che Amalthea sia costituito da ghiaccio d'acqua poroso con quantità sconosciute di altri materiali. Le sue caratteristiche superficiali includono anche grandi crateri e alte montagne, alcune delle quali sono paragonabili alle dimensioni della luna stessa.
Satelliti irregolari:
I satelliti irregolari sono quelli che sono sostanzialmente più piccoli e hanno orbite più distanti ed eccentriche rispetto ai satelliti regolari. Queste lune sono suddivise in famiglie che hanno somiglianze in orbita e composizione. Si ritiene che questi siano stati almeno parzialmente formati a seguito di collisioni, molto probabilmente da asteroidi che sono stati catturati dal campo gravitazionale di Giove.
Quelli raggruppati in famiglie prendono tutti il nome dal loro membro più grande. Ad esempio, il gruppo Himalia prende il nome da Himalia - un satellite con un raggio medio di 85 km, che lo rende la quinta luna più grande in orbita attorno a Giove. Si ritiene che una volta Himalia fosse un asteroide catturato dalla gravità di Giove, che poi subì un impatto che formò le lune di Leda, Lysithea ed Elara. Tutte queste lune hanno orbite prograde, nel senso che orbitano nella stessa direzione della rotazione di Giove.
Il gruppo Carme prende il nome dalla Luna con lo stesso nome. Con un raggio medio di 23 km, Carme è il più grande membro di una famiglia di satelliti gioviani che hanno orbite e aspetto simili (uniformemente rossi), e quindi si pensa che abbiano un'origine comune. I satelliti di questa famiglia hanno orbite retrograde, il che significa che orbitano attorno a Giove nella direzione opposta alla sua rotazione.
Il gruppo Ananke prende il nome dal suo satellite più grande, che ha un raggio medio di 14 km. Si ritiene che Ananke fosse anche un asteroide catturato dalla gravità di Giove e poi subì una collisione che interruppe un certo numero di pezzi. Quei pezzi divennero le altre 15 lune del gruppo Ananke, tutte con orbite retrograde e di colore grigio.
Il gruppo Pasiphae è un gruppo molto diversificato che varia di colore dal rosso al grigio, il che significa che potrebbe essere il risultato di molteplici collisioni. Prende il nome da Paisphae, che ha un raggio medio di 30 km, questi satelliti sono retrogradi e si ritiene che siano anche il risultato di un asteroide catturato da Giove e frammentato a causa di una serie di collisioni.
Esistono anche diversi satelliti irregolari che non fanno parte di una particolare famiglia. Questi includono Themisto e Carpo, le lune irregolari più interne ed esterne, entrambe con orbite prograde. S / 2003 J 12 e S / 2011 J 1 sono le più interne delle lune retrograde, mentre S / 2003 J 2 è la luna più esterna di Giove.
Struttura e composizione:
Di norma, la densità media delle lune di Giove diminuisce con la loro distanza dal pianeta. Callisto, il meno denso dei quattro, ha una densità intermedia tra ghiaccio e roccia, mentre Io ha una densità che indica che è fatto di roccia e ferro. La superficie di Callisto ha anche una superficie di ghiaccio fortemente craterizzata e il modo in cui ruota indica che la sua densità è equamente distribuita.
Ciò suggerisce che Callisto non ha un nucleo roccioso o metallico, ma è costituito da un mix omogeneo di ghiaccio e roccia. La rotazione delle tre lune interne, al contrario, indica una differenziazione tra un nucleo di materia più densa (come silicati, roccia e metalli) e un mantello di materiale più leggero (ghiaccio d'acqua).
La distanza da Giove si accorda anche con alterazioni significative nella struttura superficiale delle sue lune. Ganimede rivela il movimento tettonico passato della superficie del ghiaccio, il che significherebbe che gli strati del sottosuolo sono stati sottoposti a fusione parziale contemporaneamente. Europa rivela movimenti più dinamici e recenti di questa natura, suggerendo una crosta di ghiaccio più sottile. Infine, Io, la luna più interna, ha una superficie di zolfo, vulcanismo attivo e nessun segno di ghiaccio.
Tutte queste prove suggeriscono che più una luna è vicina a Giove, più caldo è il suo interno - con modelli che suggeriscono che il livello di riscaldamento delle maree sia in proporzione inversa al quadrato della loro distanza dal pianeta. Si ritiene che una volta tutte le lune di Giove avessero avuto una composizione interna simile a quella dei Callisto dei giorni nostri, mentre il resto è cambiato nel tempo a causa del riscaldamento delle maree causato dal campo gravitazionale di Giove.
Ciò significa che per tutte le lune di Giove, tranne Callisto, il loro ghiaccio interno si è sciolto, permettendo a roccia e ferro di affondare all'interno e l'acqua a coprire la superficie. A Ganimede si formò poi una crosta di ghiaccio densa e solida mentre in Europa più calda si formò una crosta più sottile e facilmente spezzabile. Su Io, il pianeta più vicino a Giove, il riscaldamento era così estremo che tutta la roccia si sciolse e l'acqua ribollì nello spazio.
Giove, un gigante gassoso di immense proporzioni, fu appropriatamente intitolato al re del pantheon romano. È giusto che un tale pianeta abbia molte, molte lune in orbita. Dato il processo di scoperta e quanto tempo ci è voluto, non sarebbe sorprendente se ci fossero più satelliti intorno a Giove che aspettano solo di essere scoperti. Sessantasette e oltre!
Space Magazine ha articoli sulla più grande luna e lune di Giove di Giove.
Dovresti anche controllare le lune e gli anelli di Giove e le più grandi lune di Giove.
Per ulteriori informazioni, prova le lune di Giove e Giove.
Il cast di Astronomia ha anche un episodio sulle lune di Giove.
