1
太阳的家族:太阳系
1.3.5.2 2.木星的卫星

2.木星的卫星

在宇宙飞船探测木星之前,人们知道木星有13颗卫星。科学家们从“旅行者2号”发回的照片上,又发现了3颗,共有16颗卫星。按距离木星中心由近及远的次序,分别是:木卫十六、木卫十四、木卫五、木卫十五、木卫一、木卫二、木卫三、木卫四、木卫十三、木卫六、木卫十、木卫七、木卫十二、木卫十一、木卫八和木卫九,它们都围绕着木星公转。离木星最远的木卫九与木星的距离比地球和月亮之间的距离远60倍,它绕木星公转一周需要758天。

img138

木星的卫星

1610年,伽利略发现木卫一、木卫二、木卫三和木卫四,1892年,巴纳德用望远镜发现了木卫五。其他卫星都是1904年以后,用照相方法陆续发现的。1979年,“旅行者号”飞船发现了木卫十四,1980年,又先后发现木卫十五和木卫十六。除四个伽利略卫星外,其余的卫星半径多是几千米到20千米的大石头。木卫三较大,其半径为2631千米。

木卫可分为三群:最靠近木星的一群— 木卫十六、木卫十四、木卫五、木卫十五和四颗伽利略卫星,共8颗,轨道偏心率都小于0.01,顺行,属于规则卫星;其余均属不规则卫星。离木星稍远的一群— 木卫十三、木卫六、木卫十及木卫七,偏心率为0.11~0.21,顺行。离木星最远的一群— 木卫十二、木卫十一、木卫八及木卫九,偏心率0.17~0.38,逆行。

木星的四个伽利略卫星和木卫五的轨道,几乎在木星的赤道面上。“旅行者1号”曾经对这五颗卫星作了考察。

1892年,天文学家巴纳德在木卫一的轨道内发现木卫五,这个卫星形状呈卵形。“旅行者1号”发现它为浅灰色,上有一个长约130千米、宽200~220千米的微红区域,这就是位于木卫五的轨道里的木星光环。

img139

木卫一

木卫一是16颗卫星中最著名的一颗,离木星很近,平均距离约42万千米。它的体积并不是很大,直径约3640千米,密度和大小类似月球,质量为8.93×1022千克。木卫一呈球状,整个表面光滑而干燥,有开阔的平原,有起伏的山脉和长数千千米、宽百余千米的大峡谷,还有许多火山盆地。它的颜色特别鲜红,比火星还红,可能是太阳系中最红的天体。木卫一的视星等只有4.9等,而且又被木星的光辉所淹没,因此用肉眼是无法看到它的。木卫一上空被稀薄的二氧化硫大气及钠云包围,并有很频繁的火山活动。“旅行者1号”探测器在木卫一的表面,共发现了9座火山,火山的喷发高度为70~300千米,喷发速度平均每秒1000米,比地球火山爆发大。这些火山不断地喷出由二氧化硫组成的烟,这些烟降落在木卫一的表面。这些烟是木星磁层中许多粒子的主要来源,也是木星磁层中辐射带最强的部分。木卫一是迄今在太阳系中观测到的火山活动最为频繁和激烈的天体,这一发现给天文学家对太阳系天体的研究,提供了新的启示。但是人们还存在着一些至今还未解决的问题,譬如木卫一喷射出来的是富硫的硅酸盐物质呢,还是一种新型的完全由硫和硫化物组成的物质?

img140

木卫二

木卫二是一颗体积比月球小,但密度和月球差不多的卫星。木卫二表面非常光滑,被大量的冰覆盖着,好像是一个冰与奶油巧克力混合而成的大球体。所以从望远镜中看,它是一颗显得非常明亮的天体。木卫二的另一特征,是冰面上布满了许多纵横交错、密如蛛网的明暗条纹,这很可能是冰层的裂缝。在木卫二的表面,覆盖一层50千米厚的海洋,海洋的上面又覆盖着一层约5千米厚的冰层,也许这就是木卫二的表面如此光滑,反照率又如此高的原因。

img141

木卫二

木卫三是木星最大的一颗卫星,它的体积比水星大,表面呈黄色,可分为盖满冰层的明亮区和冰上堆积着岩质灰尘的黑暗区,并有几处横向错开的断层、线状地形、互相平行的山脊与深沟。这些线状地形互相重叠,显示出它们形成年代的不同。因此,天文学家推断,木卫三可能曾经发生过类似地球的板块活动。

木卫四的表面,布满了密密麻麻的陨石坑,最明显的特征是一个像牛眼似的白色核心,外面被一层圆环包围着,类似同心圆盆地,直径达600~1500千米。木卫四除了坑洞以外,再也找不到其他特殊的地形,因而人们推断它是太阳系中最古老的卫星表面,应该在很早以前就终止了内部活动。

每颗伽利略卫星都有自己的特点,它们的表面、颜色、地壳构造和我们熟悉的行星很不相同。通过对伽利略卫星的研究,我们对太阳系有了更新的认识。

img142