Die Galileischen Satelliten oder Galileischen Monde sind die vier größten natürlichen Satelliten des Jupiter . In der Reihenfolge der Entfernung vom Planeten sind sie Io , Europa , Ganymed und Callisto . Sie werden zum ersten Mal von Galileo in . beobachtetJanuar 1610dank der Verbesserung seines astronomischen Teleskops und ihrer Entdeckung wird in Sidereus nuncius in . veröffentlichtMärz 1610. Sie sind dann die ersten natürlichen Satelliten im Orbit um einen Planeten entdeckt , anders als die Erde , das stark in Frage stellt das geozentrische Modell von vielen verteidigt Astronomen der Zeit und beweist die Existenz von Himmelsobjekten unsichtbar die Erde . Bloßen Auge .
Diese Satelliten gehören mit Ausnahme der Sonne und der acht Planeten , die alle größer sind als die Zwergplaneten, zu den größten Objekten im Sonnensystem . Ganymed ist insbesondere der größte und massereichste Mond im Sonnensystem und übertrifft den Planeten Merkur an Größe . Sie sind auch die einzigen Monde des Jupiter, die massiv genug sind, um kugelförmig zu sein. Darüber hinaus sind die drei inneren Monde Io, Europa und Ganymed das einzige bekannte Beispiel für Laplace-Resonanz : Die drei Körper befinden sich in 4: 2: 1- Umlaufresonanz .
Wenn Galilei sie zu Ehren des Hauses der Medici zunächst Medicea Sidera (auf Französisch : "Medici Sterne") nennt, sind die Namen, die in die Nachwelt eingehen, die von Simon Marius gewählten - der auch die Vaterschaft der Entdeckung der Monde beanspruchte - basierend auf Vorschlag von Johannes Kepler . Diese Namen entsprechen Figuren aus der griechischen Mythologie , Mätressen und Geliebten des Zeus ( Jupiter in der römischen Mythologie ), dh Io , eine Priesterin der Hera und Tochter des Inachos ; Europa , Tochter von Agénor ; Ganymed , Mundschenk der Götter; und Callisto , eine Nymphe von Artemis .
Sie repräsentieren 99,997% der Masse, die den Jupiter umkreist, und blieben fast drei Jahrhunderte lang die einzigen bekannten Monde des Planeten, bis 1892 der fünftgrößte, Amalthea , entdeckt wurde, dessen Durchmesser viel kleiner war.
Io ist der galiläische Mond mit der Bahn, die dem Jupiter am nächsten ist , mit einer großen Halbachse von 421.800 Kilometern und einer Umlaufdauer von etwa 42 Stunden. Darüber hinaus ist sie die viertgrößte Mond im Sonnensystem , durch den durchschnittlichen Durchmesser von 3643 km - während sie die zweitkleinste der galiläischen Monde -, die dichteste von ihnen und der bekannten astronomischen Objekt die geringere Menge an haltigen Wasser .
Mit mehr als 400 aktiven Vulkanen ist Io auch das geologisch aktivste Objekt im Sonnensystem . Diese extreme geologische Aktivität ist das Ergebnis einer Gezeitenerwärmung aufgrund der Reibung, die im Inneren des Mondes durch seine Gravitationswechselwirkungen mit Jupiter erzeugt wird , eine Folge seiner Bahn, die durch seine Bahnresonanz mit Europa und Ganymed leicht exzentrisch gehalten wird . Diese Vulkane produzieren Federn von Schwefel und Schwefel - Dioxid , die mehrere hundert Kilometer über die Oberfläche steigen und dann decken die weiten Ebenen des Mondes mit einem eisigen Schicht aus einem Material, malen es in verschiedenen Schattierungen der Farben.. Die durch diesen Vulkanismus erzeugten Materialien bilden einerseits die dünne und ungleichmäßige Atmosphäre von Io und erzeugen andererseits aufgrund ihrer Wechselwirkung mit der Magnetosphäre des Planeten einen großen Plasmatorus um den Jupiter .
Dieser Bereich ist auch mit mehr als 100 punktiert Berge , die durch Phänomene ausgelöst wird tektonische an der Basis der Kruste von Silikat . Einige dieser Gipfel sind höher als der Mount Everest , obwohl der Radius von Io 3,5 mal kleiner ist als der der Erde und ungefähr gleich dem des Mondes . Anders als die meisten Monde im Äußeren Sonnensystem , die größtenteils aus Wassereis bestehen , besteht Io aus Silikatgestein, das einen Kern aus geschmolzenem Eisen oder Pyrit umgibt .
Europa ist der zweite galiläische Mond nach der Entfernung von Jupiter, mit einer großen Halbachse von 671.100 Kilometern und der kleinste der vier mit einem Durchmesser von 3.122 km , was ihn nach dem Mond zum sechstgrößten Mond des Sonnensystems macht .
Es besteht hauptsächlich aus Silikatgestein und einer Kruste aus Wassereis sowie wahrscheinlich einem Kern aus Eisen und Nickel . Es hat eine sehr dünne Atmosphäre , die hauptsächlich aus Sauerstoff besteht . Seine Oberfläche weist insbesondere glaziale Streifen und Spalten auf, die Lineae genannt werden, aber nur wenige Einschlagskrater , was ihn mit den Polarregionen der Erde vergleicht.
Es hat die glatteste Oberfläche aller bekannten Himmelsobjekte im Sonnensystem . Diese junge Oberfläche - mit einem geschätzten Alter von 100 Millionen Jahren - und ohne Relief in Verbindung mit einem induzierten Magnetfeld führt zu der Hypothese, dass sie trotz einer maximalen Oberflächentemperatur von 130 K (−143 ° C ) eine Ozean aus unterirdischem Wasser, mit einer Tiefe von etwa 100 km , eine günstige Umgebung für mögliches außerirdisches Leben . Das vorherrschende Modell legt nahe, dass die Gezeitenerwärmung aufgrund ihrer leicht exzentrischen Umlaufbahn - die durch ihre Umlaufresonanz mit Io und Ganymed aufrechterhalten wird - dem Ozean ermöglicht, flüssig zu bleiben und zu einer Eisbewegung ähnlich der Plattentektonik führen würde , die erste Aktivität dieser Art, die auf . beobachtet wurde ein anderes Objekt als die Erde . Das Salz , das bestimmte geologische Merkmale beobachtet haben, deuten darauf hin, dass der Ozean mit der Kruste interagiert, was auch eine Quelle für Hinweise darauf liefert, ob Europa bewohnbar sein könnte .
Darüber hinaus erkennt das Hubble- Weltraumteleskop regelmäßig die Emission von Wasserdampfwolken, ähnlich denen auf Enceladus , einem Saturnmond , die von ausbrechenden Geysiren verursacht werden sollen .
Ganymed , der dritte Galileische Mond in der Entfernung von Jupiter mit einer großen Halbachse von 1.070.400 Kilometern, ist der größte und massereichste natürliche Satellit im Sonnensystem mit einem durchschnittlichen Durchmesser von 5.262 km bzw. über 8 % des Planeten Merkur - und eine Masse von 1,482 × 10 23 kg .
Es ist ein völlig differenzierte Körper , mit einem flüssigen Kern reich an Eisen und einen Eispanzer auf einem wärmeren Eismantel schweben. Das Oberflächeneis würde sich auf einem 200 km tiefen salzigen subglazialen Ozean befinden, der mehr Wasser enthalten könnte als alle Ozeane der Erde zusammen. Zwei Haupttypen von Land bedecken seine Oberfläche: etwa ein Drittel dunkler Regionen, durchsetzt von Einschlagskratern und vier Milliarden Jahre alt; und für die restlichen zwei Drittel hellere Regionen, etwas jünger und mit breiten Rillen. Die Ursache dieser geologischen Störung ist nicht bekannt, aber wahrscheinlich ist sie das Ergebnis einer tektonischen Aktivität, die durch die Gezeitenerwärmung und eine Volumenänderung des Mondes während seiner Geschichte verursacht wurde. Der Mond hat viele Einschlagskrater, aber viele sind verschwunden oder kaum sichtbar, weil sie von Eis bedeckt sind, das sich oben bildet und dann Palimpsest genannt wird .
Es ist der einzige Satellit im Sonnensystem, von dem bekannt ist, dass er eine Magnetosphäre hat , die wahrscheinlich durch einen Dynamoeffekt mit Konvektion im Inneren des flüssigen Eisenkerns erzeugt wird. Seine schwache Magnetosphäre ist im viel größeren Magnetfeld des Jupiter eingeschlossen und durch offene Feldlinien mit ihm verbunden . Der Satellit hat eine feine Atmosphäre, die insbesondere Sauerstoff (O 2).
Callisto ist der am weitesten vom Jupiter entfernte galiläische Mond mit einer großen Halbachse von 1.882.700 Kilometern sowie der zweitgrößte mit einem durchschnittlichen Durchmesser von 2.410 km – und damit der drittgrößte Mond im Sonnensystem. Unter den Galileischen Monden ist er der am wenigsten dichte von allen und der einzige, der sich nicht in Orbitalresonanz befindet. Er besteht etwa zu gleichen Teilen aus Gestein und Eis und wäre aufgrund der fehlenden Erwärmung durch Gezeitenkräfte nur teilweise differenziert . Callisto könnte einen Ozean aus flüssigem Wasser mehr als 100 Kilometer unter der Oberfläche haben. Letzteres würde wahrscheinlich außerirdisches Leben beherbergen , obwohl dies als weniger wahrscheinlich angesehen wird als für Europa.
Die Oberfläche von Callisto ist sehr kraterreich - er ist einer der Monde mit den meisten Kratern im Sonnensystem - extrem alt und zeigt keine Spur von tektonischer Aktivität, insbesondere ein 3000 km breites Becken namens Valhalla, das wahrscheinlich aus der Entstehung des Kruste des Satelliten. Darüber hinaus wird er von der Magnetosphäre des Jupiter weniger beeinflusst als andere interne Satelliten, da er weiter vom Planeten entfernt ist, was bedeutet, dass er als der am besten geeignete Körper für die Errichtung einer menschlichen Basis für die Erforschung des Jupitersystems angesehen wurde. Der Mond ist von einer sehr dünnen Atmosphäre umgeben, die hauptsächlich aus Kohlendioxid und wahrscheinlich molekularem Sauerstoff besteht , sowie von einer Ionosphäre .
Diese Tabelle wird aus Daten gebildet, die von der NASA in ihrem Jovian Satellite Fact Sheet bereitgestellt wurden . Die Größe der Bilder entspricht dem jeweiligen Maßstab der Monde.
Io Jupiter I |
Europa Jupiter II |
Ganymed Jupiter III |
Callisto Jupiter IV |
|
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Fotografie (von Galileo ) |
||||
Innenmodell | ||||
Durchschnittlicher Radius (km) |
1,821,5 | 1.560,8 | 2.631,2 | 2410.3 |
Masse (kg) |
8,932 × 10 22 | 4,8 × 10 22 | 1.482 × 10 23 | 1.076 × 10 23 |
Dichte (g / cm 3 ) |
3.530 | 3.010 | 1.940 | 1.830 |
Hauptachse (km) |
421.800 | 671.100 | 1.070.400 | 1 882 700 |
Umlaufzeit (Tage der Erde) |
1.769.138 | 3.551.181 | 7.154 553 | 16.689.017 |
Umlaufzeit (relativ zu Io) |
1 | 2.0 | 4.0 | 9,4 |
Achsenneigung (Grad) |
0,04 | 0,47 | 0,44 | 0,19 |
Orbitale Exzentrizität | 0,004 | 0,009 | 0,001 | 0,007 |
Die von den Sonden gemeldeten Einblicke zeigten die unerwartete Vielfalt der Satelliten von Jupiter und Saturn. In den frühen 2000er Jahren herrschte zwar Konsens über die Rolle bestimmter Parameter, aber diese „außergewöhnliche Sorte, deren Ursprung noch völlig unbekannt ist“, befeuerte mehrere Theorien. Mehr noch als ihre individuellen geologischen Eigenschaften bleibt die Erklärung der sehr unterschiedlichen Zusammensetzung jedes Mondes Gegenstand dynamischer Forschung.
Mond | rem / Tag |
---|---|
Io | 3600 |
Europa | 540 |
Ganymed | 8 |
Kallisto | 0,01 |
Die Beobachtung von Fluktuationen in den Umlaufbahnen von Galileischen Satelliten zeigt, dass ihre durchschnittliche Dichte mit der Entfernung vom Jupiter abnimmt. Callisto, der äußerste und am wenigsten dichte der vier Monde, hat somit eine mittlere Dichte zwischen Eis und Gestein, während Io, der innerste und dichteste Mond, eine mittlere Dichte zwischen Gestein und Eisen hat. Außerdem weist Callisto eine sehr alte, stark verkraterte und unveränderte Eisoberfläche auf. Seine Dichte ist gleichmäßig verteilt, was darauf hindeutet, dass es keinen felsigen oder metallischen Kern hat, sondern aus einer homogenen Mischung aus Gestein und Eis besteht. Es könnte die ursprüngliche Struktur aller Monde sein.
Die Rotation der drei inneren Monde hingegen deutet auf eine Differenzierung ihres Inneren mit dichterem Material im Zentrum hin. Sie zeigen auch eine deutliche Veränderung der Oberfläche. Ganymed zeigt Spuren vergangener tektonischer Aktivitäten der Eisoberfläche, einschließlich des teilweisen Schmelzens der unterirdischen Schichten. Europa zeigt eine dynamischere und jüngere Bewegung, die auf eine dünnere Eiskruste und eine Bewegung analog der noch aktiven Plattentektonik hindeutet . Schließlich hat Io, der innerste Mond, eine Schwefeloberfläche, aktiven Vulkanismus und keine Spur von Eis.
All dies deutet darauf hin, dass je näher ein Mond am Jupiter ist, desto wärmer sein Inneres. Das aktuelle Modell ist, dass die Monde aufgrund ihrer nicht kreisförmigen Umlaufbahnen eine Gezeitenerwärmung aufgrund des Gravitationsfeldes des Jupiter erfahren, im umgekehrten Verhältnis zum Quadrat ihrer Entfernung vom Riesenplaneten. In allen Fällen, mit Ausnahme des nicht differenzierten Callisto , wird das innere Eis geschmolzen sein und das Gestein und das Eisen nach innen sinken und das Wasser die Oberfläche bedecken. Für Ganymed bildete sich dann eine dicke und feste Eiskruste. Im wärmeren Europa bildete sich eine dünnere und leichter zu brechende Kruste. In Io ist die Erwärmung so extrem, dass das gesamte Gestein geschmolzen ist und das Wasser verdunstet, was diesen Mond zum Himmelsobjekt mit dem wenigsten Wasser im Sonnensystem macht.
Die vier galiläischen Satelliten sind die größten Satelliten in dem Jovian System : der 5 th größte Mond im System, Amalthea , Abmessungen von nur 125 × 73 × 64 hat km , wo Europa - die kleinsten der galiläischen Monde - einen Radius Durchschnitt mehr hat als zehnmal größer, 1.561 km . Sie sind auch die einzigen Satelliten des Jupiter, die groß genug sind , um eine kugelförmige und keine unregelmäßige Form zu haben. Galileische Satelliten repräsentieren 99,997 % der Masse, die Jupiter umkreist.
Zum Vergleich: Ganymed , der größte aller natürlichen Satelliten im Sonnensystem , ist deutlich größer als Merkur und misst fast drei Viertel des Durchmessers des Mars . Im gesamten Sonnensystem haben nur Titan , Triton und der Mond Dimensionen, die mit Galileischen Monden vergleichbar sind.
Die Galileischen Monde haben schwach exzentrische Umlaufbahnen (weniger als 0,009) und sind gegenüber dem Äquator des Jupiter leicht geneigt (weniger als 0,74 °). Io, der nächstgelegene, liegt 421.800 km vom Jupiter entfernt, etwas weniger als der sechsfache Radius des Planeten. Callisto, die am weitesten entfernte, hat eine große Halbachse von 1.882.700 km oder 26 Jovian Strahlen.
Die Umlaufbahnen von Io, Europa und Ganymed, den drei innersten Monden, weisen eine besondere Art von Umlaufresonanz auf , die Laplace-Resonanz genannt wird: Ihre Umlaufzeiten stehen im Verhältnis 1: 2: 4, das heißt, Europa braucht doppelt so lange wie Io, um seine Umlaufbahn und Ganymed viermal länger zu reisen. Ihre Orbital Phasen sind auch verbunden und verhindern , dass eine dreifache Verbindung auftritt. Genauer gesagt ist die Beziehung zwischen den Längengraden der drei Satelliten gegeben durch :, wo ist die Libration , die Satelliten befinden sich nicht genau in Resonanz.
Callisto, weiter entfernt, ist nicht in Resonanz mit den anderen Monden. Da die anderen natürlichen Jupiter-Satelliten eine viel geringere Masse haben und relativ weit von den Galileischen-Satelliten entfernt sind, ist ihr Einfluss auf die Umlaufbahnen vernachlässigbar.
Es wird spekuliert, dass Jupiters reguläre Satelliten – zu denen auch die Galilei-Satelliten gehören – aus einer zirkumstellaren Scheibe , einem Ring aus Akkretionsgas und festen Trümmern um Jupiter ähnlich einer protoplanetaren Scheibe, gebildet wurden . Es gibt jedoch keinen klaren Konsens über den Mechanismus der Satellitenbildung.
Die Simulationen deuten darauf hin, dass, obwohl diese Scheibe zu einem bestimmten Zeitpunkt eine relativ hohe Masse hatte, im Laufe der Zeit ein erheblicher Bruchteil (mehrere Zehntel Prozent) der im Sonnennebel eingefangenen Jupitermasse durch sie hindurchgegangen wäre. Eine Scheibe mit einer Masse von nur 2% der Masse des Jupiter reicht jedoch aus, um die Existenz der existierenden Satelliten zu erklären, insbesondere die Existenz der Galileischen Satelliten, die den größten Teil der Masse ausmachen, die den Jupiter umkreist.
So legt ein erstes Modell nahe, dass es in den Anfängen der Jupitergeschichte mehrere Generationen von Satelliten mit einer Masse gegeben hat, die mit den Galileischen Satelliten vergleichbar war. Jede Generation von Monden hätte aufgrund des Widerstands der Scheibe eine spiralförmige Rotation in Richtung Jupiter erfahren, bevor sie sich auflöste, sobald sie sich innerhalb der Roche-Grenze des Planeten befanden. Neumonde hätten sich dann aus anderen im Nebel eingefangenen Trümmern gebildet. Als die aktuelle Generation gebildet wurde, war die Scheibe so ausgedünnt, dass sie die Umlaufbahnen der Monde nicht mehr stark störte. Auch wenn die Monde immer durch einen Widerstand gebremst werden, werden sie auch durch die Laplace-Resonanz geschützt, die die Umlaufbahnen von Io, Europa und Ganymed fixiert.
Ein konkurrierendes Modell legt jedoch nahe, dass sich die Monde langsam aus der protoplanetaren Scheibe gebildet hätten und es keine Generationen gegeben hätte: Die Unterschiede vom völlig felsigen Io zu Callisto aus Halbeis und Gestein wären auf diese langsame Bildung zurückzuführen, da sowie die Erzeugung der Laplace-Resonanz.
Die vier Galileischen Monde wären hell genug, um mit bloßem Auge gesehen zu werden , wenn sie weiter von Jupiter entfernt wären. Daher besteht die Hauptschwierigkeit bei der Beobachtung darin, dass sie sich sehr nahe am Planeten befinden und daher in seine Helligkeit eingetaucht sind, die 200-mal größer ist als ihre. Ihr maximaler Winkelabstand zum Jupiter liegt zwischen 2 und 10 Bogenminuten , nahe der Grenze des menschlichen Sehvermögens. Sie sind jedoch mit Ferngläsern mit geringer Vergrößerung unterscheidbar.
Diese Schwierigkeit der Beobachtung mit bloßem Auge führt einige Astronomen dazu , die Behauptung in Frage zu stellen , dass Gan De die Monde mehr als zwei Jahrtausende vor der Erfindung astronomischer Brillen und Teleskope sehen konnte . Doch aus der XIX - ten Jahrhundert , argumentiert Simon Newcomb , dass eine Kombination von Ganymed und Kallisto Opposition von Jupiter Blendung überwinden helfen könnte. Dies erfordert jedoch eine sehr gute Sehschärfe , und die Risiken eines Fehlalarms sind zu hoch, als dass dies allgemein bestätigt werden könnte.
Wenn Monde zwischen Jupiter und Erde wandern, findet ein Transit statt. Die Monde, insbesondere Ganymed wegen seiner größeren Dimensionen, werfen auch Schatten auf den Planeten, die mit einem Teleskop sichtbar sind. Doppeltransite - zwei Monde gleichzeitig im Transit am Jupiter vorbei - treten ein- oder zweimal im Monat auf. Ein dreifacher Transit, wie er von Hubble of Europe, Callisto und Io the beobachtet wurde24. Januar 2015, kommt nur ein- oder zweimal pro Jahrzehnt vor. Aufgrund der Bahnresonanz der drei inneren Galileischen Monde ist es jedoch unmöglich, einen vierfachen Transit zu beobachten.
Mond |
Scheinbare Größe bei Opposition |
Geometrische Albedo | Maximale Trennung von Opposition |
---|---|---|---|
Io | 5,02 ± 0,03 | 0,63 ± 0,02 | 2'27" |
Europa | 5,29 ± 0,02 | 0,67 ± 0,03 | 3 '54" |
Ganymed | 4,61 ± 0,03 | 0,43 ± 0,02 | 6 '13" |
Kallisto | 5,65 ± 0,10 | 0,17 ± 0,02 | 10'56" |
Dank Galileos Verbesserungen an seinem astronomischen Teleskop , das eine Vergrößerung von 20 erreichte, gelang es ihm, Himmelsobjekte deutlicher als bisher möglich zu beobachten und sogar neue wie die Galileischen Satelliten zu beobachten.
das 7. Januar 1610, schreibt Galileo einen Brief, in dem er die Beobachtung von drei Fixsternen in der Nähe des Jupiter an der Universität Padua mit seinem astronomischen Teleskop erwähnt. Er beobachtete dann nur noch drei: So konnte er aufgrund der geringen Leistung seines Teleskops Io und Europa nicht unterscheiden und die beiden Sterne wurden daher als ein einziger Lichtpunkt aufgenommen. Am nächsten Tag sieht er sie zum ersten Mal als getrennte Körper: die8. Januar 1610gilt daher als das Datum der Entdeckung von Europa und Io durch die IAU . Es setzt seine Beobachtungen regelmäßig fort, bisMärz 1610, Datum, an dem er in Venedig Sidereus nuncius ("der stellare Bote") veröffentlicht, in dem er zu dem Schluss kommt, dass diese Körper keine Fixsterne sind, sondern tatsächlich Himmelsobjekte, die den Jupiter umkreisen.
Dies sind die ersten natürlichen Satelliten, die in einer Umlaufbahn um einen anderen Planeten als die Erde entdeckt wurden . Diese Sterne, auch die ersten, die mit einem Instrument und nicht mit bloßem Auge entdeckt wurden, zeigen, dass das astronomische Teleskop und später die Teleskope ein echtes Interesse für Astronomen haben, indem sie es ihnen ermöglichen, neue Himmelsobjekte zu beobachten. Darüber hinaus liefert die Entdeckung von Objekten, die einen anderen Planeten als die Erde umkreisen, sehr wichtige Beweise, die den Geozentrismus entkräften . Wenn Sidereus nuncius das von Nicholas Copernicus propagierte heliozentrische Modell nicht ausdrücklich erwähnt , scheint Galilei ein Befürworter dieser Theorie gewesen zu sein.
Xi Zezong, Historiker der Astronomie, verteidigt, dass der chinesische Astronom Gan De 362 v. Chr. einen "kleinen roten Stern" in der Nähe von Jupiter beobachtete . AD , die Ganymed gewesen sein könnte . Astronomen verteidigen tatsächlich, dass die Galileischen Monde mit bloßem Auge, während ihrer maximalen Ausdehnung und unter außergewöhnlichen Beobachtungsbedingungen unterschieden werden können. Wenn es bestätigt wird, könnte es fast zwei Jahrtausende älter sein als Galileis Entdeckung. Dies wird jedoch von einigen Astronomen abgelehnt, weil die Galileischen Monde zu im Leuchten des Jupiter versunken sind, um mit bloßem Auge beobachtet werden zu können, außerdem wenn ihre Existenz ignoriert wird.
Im Jahr 1614 behauptet der deutsche Astronom Simon Marius in seinem Mundus Iovialis anno M.DC.IX Detectus Ope Perspicilli Belgici ( Die Welt des Jubels wurde 1609 dank des belgischen Teleskops entdeckt ), diese Objekte Ende 1609 entdeckt zu haben, einige Wochen vor Galilei. Dieser stellt 1623 diese Behauptung in Frage und weist Marius' Werk als Plagiat zurück, Vorwürfe, die er nicht beantworten kann, da er kurz darauf stirbt. Letztendlich wird die Urheberschaft der Entdeckung der Satelliten demjenigen zugeschrieben, der seine Arbeit zuerst veröffentlicht hat, und erklärt, dass Galileo der einzige ist, der gutgeschrieben wird. Wenn der Ruf von Marius jedoch durch diese Plagiatsvorwürfe getrübt wird, glauben Astronomen wie Oudemans , dass er durchaus die Fähigkeit hatte, diese Entdeckung gleichzeitig auf seiner Seite zu machen. Darüber hinaus veröffentlichte Simon Marius 1614 als erster astronomische Tabellen der Bewegungen von Satelliten.
Galilei war von 1605 bis 1608 Erzieher von Cosimo II. de Medici - inzwischen 1609 Großherzog der Toskana - und versucht mit dieser Entdeckung seine Gunst zu gewinnen und sein Mäzen zu werden . So schrieb er kurz nach seiner Entdeckung an den Sekretär des Großherzogs:
„Gott segnete mich, dass ich durch ein so einzigartiges Zeichen meinem Herrn meine Hingabe und den Wunsch offenbaren konnte, dass sein herrlicher Name gleichberechtigt unter den Sternen lebte, und da es an mir, dem ersten Entdecker, liegt, diese zu benennen neue Planeten möchte ich in Nachahmung der großen Weisen, die die vortrefflichsten Helden dieser Zeit unter die Sterne stellten, im Namen Seiner Durchlaucht des Großherzogs registrieren. "
- Galileo, der 13. Februar 1610
Er fragt auch, ob die Sterne nach Cosme allein Cosmica Sidera (auf Französisch : "kosmische Sterne") oder Medicea Sidera (auf Französisch : "medizinische Sterne") genannt werden sollten, die die vier Brüder des Hauses Medici . ehren würden (Cosme, Francesco, Carlo und Lorenzo). Der Sekretär antwortet nach Ansicht von Cosimo II, dass der zweite Vorschlag der beste ist.
das 19. März, schickt er dem Großherzog das Teleskop, mit dem er zum ersten Mal die Monde des Jupiter beobachtete, mit einer Kopie seines Sidereus Nuncius, wo er auf Anraten des Sekretärs die vier Monde Medicea Sidera nennt . In der Einleitung zu dieser Veröffentlichung schreibt er außerdem:
„Kaum haben die unsterblichen Gnaden deiner Seele begonnen, auf der Erde zu leuchten, da bieten sich leuchtende Sterne am Himmel an, die wie Zungen für immer deine vorzüglichsten Tugenden sprechen und feiern werden. Hier sind also vier Sterne für deinen illustren Namen (...) reserviert, die (...) ihre Reisen und Umlaufbahnen mit wunderbarer Geschwindigkeit um den Stern des Jupiter (...) wie Kinder derselben Familie machen. (...) In der Tat, es scheint, dass der Schöpfer der Sterne mich mit klaren Argumenten ermahnt hat, diese neuen Planeten vor allen anderen mit dem ruhmreichen Namen Ihrer Hoheit zu nennen. "
- Galileo, Sidereus Nuncius
Unter den anderen vorgeschlagenen Namen finden wir Principharus , Victipharus , Cosmipharus und Ferdinandipharus zu Ehren der vier Medici-Brüder, Namen, die Giovanni Hodierna , Schüler von Galileo und Autor der ersten Ephemeride ( Medicaeorum Ephemerides , 1656), verwendet. Johannes Hevelius nennt sie Circulatores Jovis oder Jovis Comites und Jacques Ozanam Gardes oder Satellites (von lateinisch satelles, satellites : „Escort“ ). Nicolas-Claude Fabri de Peiresc gibt ihnen seinerseits die folgenden Namen in der Reihenfolge ihrer Entfernung vom Jupiter: Cosimo der Jüngere , Cosimo der Ältere , Maria und Katharina .
Obwohl Simon Marius die Entdeckung der Galileischen Satelliten nicht zugeschrieben wird, sind es die Namen, die er ihnen gab, die in der Nachwelt erhalten geblieben sind. In seiner Veröffentlichung von 1614, Mundus Jovialis , schlug er mehrere alternative Namen für den Mond vor, der dem Jupiter am nächsten ist, wie " Jupiters Merkur " und "der erste Jupiterplanet" und tat dasselbe für die folgenden. Nach einem Vorschlag von Johannes Kepler inOktober 1613, er entwirft auch ein Namensschema, bei dem jeder Mond nach einer Geliebten oder Geliebten des griechischen Gottes Zeus (sein römisches Äquivalent ist Jupiter ) benannt ist. In der Reihenfolge der Entfernung vom Planeten nennt er sie daher Io , Europe , Ganymed und Callisto und schreibt:
„Die Dichter werfen Jupiter seine unregelmäßigen Lieben vor. Drei junge Mädchen werden besonders erwähnt, die von Jupiter erfolgreich umworben wurden. Io, Tochter des Inachos, Callisto von Lycaon, Europa von Agenor. Dann gibt es Ganymed, den schönen Sohn von König Tros, den Jupiter, der die Gestalt eines Adlers angenommen hat, auf dem Rücken in den Himmel trägt, wie die Dichter sagen, und insbesondere Ovid. Ich denke also, ich habe nichts falsch gemacht, wenn ich das Erste Io, das Zweite Europa, das Dritte wegen der Majestät seines Lichts, Ganymed, das Vierte Kallisto, nenne. "
- Simon Marius, Mundus Jovialis
Galileo weigert sich, die von Marius vorgeschlagenen Namen zu verwenden und erfindet daher parallel zu den Eigennamen die bis heute gebräuchliche permanente Nummerierung. Die Nummerierung beginnt mit dem Mond, der dem Jupiter am nächsten ist: I für Io, II für Europa, III für Ganymed und IV für Callisto. Galileo verwendet dieses System in seinen Notebooks. Ein Grund für die Nichtannahme der von Galilei vorgeschlagenen Eigennamen ist, dass die englischen und französischen Astronomen, die nicht die gleiche Beziehung zur Familie der Medici hatten, glaubten, dass die Monde mehr dem Jupiter als den lebenden Fürsten gehörten.
Die Namen gegeben von Simon Marius beginnen weit später bis Jahrhunderten verwendet werden, in dem XX - ten Jahrhunderts . In einem Großteil der früheren astronomischen Literatur wurden Monde allgemein mit ihrer römischen numerischen Bezeichnung bezeichnet , zum Beispiel mit Io als „Jupiter I“ oder als „Jupiters erster Satellit“ . Diese verliert an Popularität nach der Entdeckung von Satelliten innersten Umlaufbahnen, die , wie Amalthea 1892 und viele neuen Satelliten des Jupiter am Anfang des XX - ten Jahrhundert.
Galileo entwickelte um 1612 eine Methode zur Bestimmung des Längengrades basierend auf der Synchronisation der Umlaufbahnen der Galileischen Monde mit Ephemeriden . So können die Zeiten von Mondfinsternissen – mehrere davon finden täglich auf der Erde statt – im Voraus genau berechnet und mit lokalen Beobachtungen an Land oder auf einem Boot verglichen werden, um die Ortszeit und damit den Längengrad zu bestimmen .
Die Methode erfordert ein Teleskop, da die Monde mit bloßem Auge nicht sichtbar sind. Das Hauptproblem bei dieser Technik besteht jedoch darin, dass es schwierig ist, die Galileischen Monde mit einem Teleskop auf einem sich bewegenden Schiff zu beobachten, ein Problem, das Galileo mit der Erfindung des Celatone zu lösen versucht , einem Gerät in Bewegung Teleskop.
Um die Zeitbestimmung aus den beobachteten Mondpositionen zu ermöglichen, wird ein Gerät namens Jovilabe vorgeschlagen: Es handelt sich um einen analogen Computer, der den Tag und die Uhrzeit aus den beobachteten Positionen der Monde angibt und der seinen Namen aufgrund seiner Ähnlichkeiten mit einem Astrolabium trägt . Die praktischen Probleme bleiben groß und diese Methode wird letztendlich nie auf See angewendet.
An Land hingegen ist diese Methode sinnvoll und präzise. Eines der ersten Beispiele ist die Messung des Längengrades des Standorts des alten Observatoriums von Tycho Brahe auf der Insel Hven , dank der 1668 von Jean-Dominique Cassini veröffentlichten Finsternisse . So gelang es ihnen, 1671 und 1672 in Paris und Jean Picard auf Hven zu beobachten, einen Wert von 42 Minuten 10 Sekunden östlich von Paris zu erhalten, was 10 ° 32 ′ 30 ″ entspricht , oder etwa 12 Bogenminuten (1/ 5 °) mehr als der genaue Wert. Darüber hinaus wird diese Methode von denselben beiden Astronomen verwendet, um Frankreich zu kartieren .
1690 wurden in Connaissance des temps genauere Tabellen der Finsternisse von Io veröffentlicht , wobei die Präzision der Ephemeriden im folgenden Jahrhundert insbesondere von Giacomo Filippo Maraldi , James Bradley und Pehr Wilhelm Wargentin schrittweise verbessert wurde .
Für die nächsten zweieinhalb Jahrhunderte blieben Satelliten unaufgelöste helle Flecken mit einer scheinbaren Helligkeit von etwa 5 im Gegensatz zu den Teleskopen der Astronomen. Im XVII - ten Jahrhundert galiläischen Satelliten verwendet werden , die zur Validierung der dem dritten Keplerschen Gesetz der Planetenbewegung oder die Zeit für erforderlich bestimmen Licht Reise zwischen Jupiter und Erde. Dank der von Jean-Dominique Cassini produzierten Ephemeriden erstellt Pierre-Simon de Laplace eine mathematische Theorie zur Erklärung der Bahnresonanz von Io, Europa und Ganymed, die zu verbesserten Vorhersagen der Umlaufbahnen der Monde führt. Später stellte sich heraus, dass diese Resonanz einen tiefgreifenden Einfluss auf die Geologie der drei Monde hatte.
Fortschritte Teleskope am Ende der XIX - ten Jahrhundert erlauben Astronomen große Eigenschaften der Oberfläche von Io zu lösen, unter anderem. In den 1890er Jahren beobachtete Edward E. Barnard als erster Variationen in der Leuchtkraft von Io zwischen seinen äquatorialen und polaren Regionen und folgerte richtig, dass sie auf Unterschiede in Farbe und Albedo zwischen diesen beiden Regionen und nicht auf eine hypothetische Eiform zurückzuführen waren des Satelliten, wie von William Pickering vorgeschlagen , oder zwei separate Objekte, wie ursprünglich von Barnard selbst gedacht.
Teleskopische Beobachtungen aus der Mitte des XX - ten verwendete Jahrhundert Informationen über die Monde zu erhalten. Zum Beispiel legen spektroskopische Beobachtungen nahe , dass die Oberfläche von Io jungfräulich aus Wassereis ist , einer Substanz, die in großen Mengen auf anderen Galileischen Satelliten gefunden wird.
Ab den 1970er Jahren werden die meisten Informationen über Mondmonde durch Weltraumforschung gewonnen . Nach der geplanten Zerstörung von Galileo in der Atmosphäre des Jupiter inSeptember 2003, kommen neue Beobachtungen von terrestrischen Teleskopen. Insbesondere adaptive Optik Abbildung aus dem Keck - Teleskop auf Hawaii und die Abbildung aus dem Hubble - Weltraumteleskop macht es möglich , die Monde auch ohne Raumschiff in der überwachen Jovian System .
Die Weltraumforschung der Galeischen Monde beginnt mit den Überflügen der Raumsonden der NASA Pioneer 10 und Pioneer 11 in den Jahren 1973 bzw. 1974. Die beiden Sonden passieren eine kurze Entfernung von Jupiter und mehreren seiner Monde und machen die ersten detaillierten Fotos dieser Himmelskörper, die jedoch von geringer Auflösung bleiben.
Sie liefern wissenschaftliche Daten, die das Studium von Monden ermöglichen, beispielsweise für Io eine bessere Berechnung seiner Dichte und die Entdeckung einer dünnen Atmosphäre oder für Ganymed eine genauere Bestimmung seiner physikalischen Eigenschaften und die ersten Bilder seiner Elemente Oberfläche.
Voyager- ProgrammDas Jovian-System wurde 1979 von den Zwillingssonden Voyager 1 und Voyager 2 erneut geflogen , deren fortschrittlicheres Bildgebungssystem viel detailliertere Bilder liefert.
Die zahlreichen Instrumente dieser Raumsonden, kombiniert mit den 33.000 aufgenommenen Fotos, ermöglichen eine eingehende Untersuchung der Galileischen Monde und führen insbesondere zur Entdeckung des Vulkanismus auf Io , den ersten aktiven Vulkanen , die auf einem anderen entdeckt wurden Körper des Sonnensystems als die Erde. Im Gefolge von Io wird ein Plasmatorus entdeckt , der eine wichtige Rolle in der Magnetosphäre des Jupiter spielt.
Sie liefern detailliertere Bilder der jungen, eisigen Oberfläche Europas, was auf eine anhaltende tektonische Aktivität hindeutet. Diese Bilder führen auch viele Wissenschaftler dazu, über die Möglichkeit eines unterirdischen flüssigen Ozeans zu spekulieren. Sie liefern Details zur Größe von Ganymed und zeigen, dass es tatsächlich größer ist als die von Titan , was es ermöglicht, ihn als den größten natürlichen Satellit im Sonnensystem neu einzustufen. Mehr als die Hälfte der Oberfläche von Callisto wird mit einer Auflösung von 1–2 km mit präzisen Messungen ihrer Temperatur, Masse und Form fotografiert .
GalileiDie Raumsonde Galileo erreicht das Jupiter-System inDezember 1995nach einer sechsjährigen Reise von der Erde, um die Entdeckungen der beiden Voyager- Sonden und Bodenbeobachtungen in den Jahren dazwischen zu verfolgen .
Bedeutsame Ergebnisse werden für Io erzielt, mit der Identifizierung seines großen Eisenkerns, der dem der terrestrischen Planeten des Inneren Sonnensystems ähnelt, und der Untersuchung seiner regelmäßigen Eruptionen, die eine Oberfläche zeigen, die sich als Überflüge entwickelt. Während der "Mission Galileo Europa" und "Mission Galileo Millennium" werden viele Nahüberflüge über Europa durchgeführt , mit dem Ziel der chemischen Erforschung Europas bis zur Suche nach außerirdischem Leben in seinem subglazialen Ozean . Das Magnetfeld von Ganymed wurde 1996 entdeckt und sein subglazialer Ozean 2001. Die Sonde beendet schließlich die Arbeit, die gesamte Oberfläche von Callisto zu fotografieren und macht Fotos mit einer Auflösung von bis zu 15 Metern.
Die Galileo- Mission wurde 1997 und 2000 zweimal verlängert und dauerte insgesamt acht Jahre. Wenn die Galileo- Mission endet, richtet die NASA die Sonde am 21. September 2003 zur kontrollierten Zerstörung zum Jupiter . Dies ist eine Vorsichtsmaßnahme , um die Sonde zu verhindern, von vornherein nicht steril , aus der Zukunft Europa schlagen und es verunreinigt mit terrestrischen Mikroorganismen .
Neue HorizonteDie Raumsonde New Horizons fliegt auf dem Weg nach Pluto und zum Kuipergürtel über das Jupitersystem28. Februar 2007für ein Schwerkraftunterstützungsmanöver . Kameras von New Horizons fotografieren die Eruptionen der Vulkane von Io und machen im Allgemeinen detaillierte Aufnahmen der galiläischen Monde. Diese Fotos ermöglichen die Anfertigung topographischer Karten von Europa und Ganymed.
JunoIm Jahr 2011 startete die NASA die Juno- Sonde im Rahmen des New Frontiers- Programms , dessen Ziel es ist, eine detaillierte Untersuchung der inneren Struktur des Jupiter aus einer polaren Umlaufbahn durch regelmäßiges Rasieren seiner Oberfläche durchzuführen . Die Raumsonde betritt die Umlaufbahn inJuli 2016mit einer sehr elliptischen Umlaufbahn mit einer Periode von 14 Tagen , die den sehr intensiven planetarischen Strahlungsgürtel der Sonde , der sie beschädigen könnte , weitgehend vermeidet . Diese Umlaufbahn hält Juno jedoch von den Umlaufebenen der Galileischen Monde fern. Daher hat das Studium der Monde keine Priorität, aber Daten werden dennoch gesammelt, wenn die Zeit reif ist.
Jupiter Icy Moon Explorer ( JUICE ) ist eine geplante Mission der Europäischen Weltraumorganisation im Rahmen des wissenschaftlichen Raumfahrtprogramms Cosmic Vision zum Jupitersystem, die nacheinander in die Umlaufbahn von Jupiter und Ganymed gebracht werden soll. Dies ist die erste Mission zu einem Planeten im äußeren Sonnensystem, die nicht von der NASA entwickelt wurde. Der Start von JUICE ist für 2022 geplant, mit einer voraussichtlichen Ankunft im Jupiter umOktober 2029dank der Gravitationsunterstützung von Erde und Venus .
JUICE muss wiederholt die drei eisigen Monde des Jupiter , nämlich Callisto , Europe und Ganymed, untersuchen , bevor er 2032 in die Umlaufbahn um letzteren geht, um 2033 weitere Studien abzuschließen.
Europa-Clipper (2025)Europa Clipper ist eine geplante NASA- Missionzum Jupitersystem mit Schwerpunkt auf Europa . Der Start der Sonde ist für 2025 mit einer Ankunft auf Jupiter Ende der 2020er oder Anfang der 2030er Jahre geplant, je nach gewählter Trägerrakete.
Es ist eine Raumsonde von mehr als 3 Tonnen, die mehrere Instrumente trägt, darunter ein Radar, das es ermöglicht, den Ozean unter dem Eis zu ertasten, die Bewohnbarkeit des Mondes zu untersuchen und bei der Auswahl von Standorten für einen zukünftigen Lander zu helfen . Nach einem Transit von mehr als 6 Jahren unter Rückgriff auf die Gravitationsunterstützung von Venus und Erde muss die Raumsonde in eine Umlaufbahn um Jupiter gebracht werden. Der wissenschaftliche Teil der Mission umfasst 45 Überflüge über Europa über einen Zeitraum von 3,5 Jahren.
Der galiläischen Monde, ist eine Einstellung förderlich für Science - Fiction seit Anfang der XX - ten Jahrhundert mit ua The Mad Mond (1935) von Stanley G. Weinbaum Io oder Redemption Cairn (1936) von Stanley G. Weinbaum für Europa. Die Art der Oberfläche des Mondes lässt Raum immer für Spekulationen wie in der Zeichnung unten Nachteile in einem Buch über Astronomie russische 1903., später um die Mitte des XX - ten Jahrhunderts, inspiriert die Möglichkeit des Lebens fremd auf dieser Monde die Autoren und Designer von Pulp-Magazinen wie Amazing Stories oder Fantastic Adventures .
Isaac Asimov stellt sich in Dangereuse Callisto (1940) eine lebensfreundliche Atmosphäre auf Callisto vor . Robert A. Heinlein zentriert die Handlung auf Ganymed in Apple Trees in the Sky (1953) und erinnert an eine Terraformation von Callisto. Die Galileischen Monde werden in anderen Romanen des Autors erwähnt, wie Double Étoile (1956) oder Le Ravin des ténèbres (1970) .
Dank der Informationen, die von verschiedenen Weltraumforschungsmissionen bereitgestellt werden , entwickelt sich die Darstellung der Galileischen Satelliten weiter. Arthur C. Clarkes Roman Odyssey Two (1982) aus dem Jahr 2010 beispielsweise wird oft als Europas berühmteste Science-Fiction- Darstellung bezeichnet , wobei Astronauten, die darüber fliegen, die rätselhafte Botschaft erhalten: "Versuche hier keine Landung." (In Deutsch : Versuch keine Landung dort ). Dieses fiktive Lebenszeichen folgt dann den tatsächlichen Informationen über die Entdeckung einer aktiven Geologie auf dem Mond und dieses Zitat wird auch regelmäßig in Presseartikeln zum Mond verwendet. Seine Fortsetzung 2061: Odyssey Three (1987) dreht sich um Ganymed. Die Galileischen Monde als Ganzes sind insbesondere der Hauptschauplatz des Dream of Galileo (2009) von Kim Stanley Robinson, wo, wie 2312 (2012) vom gleichen Autor, die vulkanische Oberfläche von Io beispielsweise transkribiert wird und eine Rolle spielt in die Handlung.
Im Kino werden verschiedene Mondfilme gedreht wie unter anderem Outland ... Far from the Earth (1981) von Peter Hyams , Europa Report (2013) von Sebastián Cordero oder Io (2019) von Jonathan Helpert . Ganymède hingegen ist ein Set aus der Serie The Expanse (2017).
Schließlich werden die galiläischen Satelliten, die jeweils mit einem charakteristischen Aussehen, sie sind gemeinsame Dekorationen Ebene von Gaming - Aktion wie Halo (2001), Call of Duty: Warfare Infinite (2016) oder Schicksal 2 (2017) .
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