Jupiter werd toepasselijk genoemd door de Romeinen, die ervoor kozen om het naar de koning van de goden te noemen. Tot nu toe zijn er 67 natuurlijke satellieten ontdekt rond de gasreus, en er zouden er nog meer kunnen komen.
De manen van Jupiter zijn zo talrijk en zo divers dat ze zijn onderverdeeld in verschillende groepen. Ten eerste zijn er de grootste manen die bekend staan als de Galileeërs of de hoofdgroep. Samen met de kleinere Inner Group vormen ze Jupiter's Regular Satellites. Buiten hen zijn er de vele onregelmatige satellieten die de planeet omcirkelen, samen met zijn puinringen. Dit is wat we over hen weten ...
Ontdekking en naamgeving:
Met behulp van een telescoop van zijn eigen ontwerp, die een normale vergroting van 20 x mogelijk maakte, kon Galileo Galilei de eerste waarnemingen doen van hemellichamen die niet met het blote oog zichtbaar waren. In 1610 deed hij de eerste geregistreerde ontdekking van manen die om Jupiter cirkelden, die later bekend werd als de Galilese manen.
Destijds observeerde hij slechts drie objecten, waarvan hij dacht dat het vaste sterren waren. Tussen januari en maart 1610 bleef hij ze echter observeren en noteerde ook een vierde lichaam. Na verloop van tijd realiseerde hij zich dat deze vier lichamen zich niet als vaste sterren gedroegen en in feite objecten waren die om Jupiter cirkelden.
Deze ontdekkingen bewezen het belang van het gebruik van de telescoop om hemelse objecten te bekijken die voorheen ongezien waren gebleven. Wat nog belangrijker is, door te laten zien dat andere planeten dan de aarde hun eigen satellietsysteem hadden, heeft Galileo het Ptolemeïsche model van het universum, dat nog steeds algemeen werd aanvaard, een flinke klap toegebracht.
Op zoek naar de bescherming van de groothertog van Toscane, Cosimo de Medici, vroeg Galileo aanvankelijk toestemming om de manen de "Cosmica Sidera" (of Cosimo’s Stars) te noemen. Op voorstel van Cosimo veranderde Galileo de naam in Medicea Sidera ("the Medician stars"), ter ere van de Medici-familie. De ontdekking werd aangekondigd in de Sidereus Nuncius ("Starry Messenger"), die in maart 1610 in Venetië werd gepubliceerd.
De Duitse astronoom Simon Marius had deze manen echter tegelijkertijd met Galileo onafhankelijk ontdekt. In opdracht van Johannes Kepler noemde hij de manen naar de minnaars van Zues (het Griekse equivalent van Jupiter). In zijn verhandeling getiteld Mundus Jovialis ("The World of Jupiter", gepubliceerd in 1614) noemde hij ze Io, Europa, Ganymedes en Callisto.
Galileo weigerde standvastig Marius 'namen te gebruiken en vond in plaats daarvan het nummeringsschema uit dat nog steeds wordt gebruikt, naast de juiste maannamen. In overeenstemming met dit schema krijgen manen nummers toegewezen op basis van hun nabijheid tot hun ouderplaneet en nemen ze toe met de afstand. Daarom werden de manen van Io, Europa, Ganymede en Callisto respectievelijk aangeduid als Jupiter I, II, III en IV.
Nadat Galileo de eerste geregistreerde ontdekking van de Hoofdgroep had gedaan, werden er bijna drie eeuwen lang geen extra satellieten ontdekt - niet voordat EE Barnard Amalthea in 1892 observeerde. In feite duurde het tot de 20e eeuw en met behulp van telescopische fotografie en andere verfijningen, dat de meeste Joviaanse satellieten werden ontdekt.
Himalia werd ontdekt in 1904, Elara in 1905, Pasiphaë in 1908, Sinope in 1914, Lysithea en Carme in 1938, Ananke in 1951 en Leda in 1974. Tegen de tijd dat Voyager-ruimtesondes Jupiter rond 1979 bereikten, waren er 13 manen ontdekt, terwijl Voyager zelf nog eens drie ontdekte: Metis, Adrastea en Thebe.
Tussen oktober 1999 en februari 2003 hebben onderzoekers die gevoelige, op de grond gebaseerde detectoren gebruiken, 34 manen gevonden en later benoemd, waarvan de meeste werden ontdekt door een team onder leiding van Scott S. Sheppard en David C. Jewitt. Sinds 2003 zijn 16 extra manen ontdekt, maar nog niet genoemd, waardoor het totaal aantal bekende manen van Jupiter op 67 komt.
Hoewel de Galilese manen kort na hun ontdekking in 1610 werden genoemd, raakten de namen Io, Europa, Ganymedes en Callisto tot de 20e eeuw uit de gratie. Amalthea (ook bekend als Jupiter V) werd niet zo genoemd totdat er in 1892 een niet-officiële conventie plaatsvond, een naam die voor het eerst werd gebruikt door de Franse astronoom Camille Flammarion.
De andere manen, in de meeste astronomische literatuur, werden tot de jaren zeventig eenvoudig gelabeld met hun Romeinse cijfer (d.w.z. Jupiter IX). Dit begon in 1975 toen de Task Group van de Internationale Astronomische Unie (IAU) voor de nomenclatuur van het buitenste zonnestelsel namen verleende aan de satellieten V-XIII, en zo een formeel benoemingsproces creëerde voor alle toekomstige ontdekte satellieten. De praktijk was om nieuw ontdekte manen van Jupiter te vernoemen naar geliefden en favorieten van de god Jupiter (Zeus); en sinds 2004 ook na hun nakomelingen.
Regelmatige satellieten:
De reguliere satellieten van Jupiter worden zo genoemd omdat ze een geprogrammeerde baan hebben - d.w.z. ze draaien in dezelfde richting als de rotatie van hun planeet. Deze banen zijn ook bijna cirkelvormig en hebben een lage helling, wat betekent dat ze dichtbij de evenaar van Jupiter draaien. Hiervan zijn de Galilese manen (ook bekend als de hoofdgroep) de grootste en de meest bekende.
Dit zijn de grootste manen van Jupiter, om nog maar te zwijgen van respectievelijk de vierde, zesde, eerste en derde grootste satelliet van het zonnestelsel. Ze bevatten bijna 99,999% van de totale massa in een baan rond Jupiter en een baan tussen 400.000 en 2.000.000 km van de planeet. Ze behoren ook tot de meest massieve objecten in het zonnestelsel, met uitzondering van de zon en de acht planeten, met stralen die groter zijn dan die van de dwergplaneten.
Ze omvatten Io, Europa, Ganymede en Callisto en werden allemaal ontdekt door Galileo Galilei en naar hem vernoemd. De namen van de manen, die zijn afgeleid van de geliefden van Zeus in de Griekse mythologie, werden door Simon Marius voorgeschreven kort nadat Galileo ze in 1610 ontdekte. Hiervan is Io het meest genoemd naar een priesteres van Hera die Zeus werd 'minnaar.
Met een diameter van 3642 kilometer is het de vierde grootste maan in het zonnestelsel. Met meer dan 400 actieve vulkanen is het ook het meest geologisch actieve object in het zonnestelsel. Het oppervlak is bezaaid met meer dan 100 bergen, waarvan sommige groter zijn dan de Mount Everest op aarde.
In tegenstelling tot de meeste satellieten in het buitenste zonnestelsel (die bedekt zijn met ijs), bestaat Io voornamelijk uit silicaatgesteente rond een kern van gesmolten ijzer of ijzersulfide. Io heeft een extreem dunne atmosfeer die voornamelijk bestaat uit zwaveldioxide (SO2).
De tweede binnenste Galilese maan is Europa, die zijn naam dankt aan de mythische Fenicische edelvrouw die door Zeus het hof werd gemaakt en de koningin van Kreta werd. Met een diameter van 3121,6 kilometer is het de kleinste van de Galileeërs en iets kleiner dan de maan.
Het oppervlak van Europa bestaat uit een laag water rond de mantel waarvan wordt aangenomen dat deze 100 kilometer dik is. Het bovenste gedeelte is van vast ijs, terwijl wordt aangenomen dat de bodem vloeibaar water is, dat warm wordt gemaakt door warmte-energie en getijdenbuiging. Als dat waar is, is het mogelijk dat buitenaards leven zou kunnen bestaan in deze ondergrondse oceaan, misschien in de buurt van een reeks diepzee-hydrothermale ventilatieopeningen.
Het oppervlak van Europa is ook een van de gladste in het zonnestelsel, een feit dat het idee van vloeibaar water onder het oppervlak ondersteunt. Het ontbreken van kraters aan het oppervlak wordt toegeschreven aan het feit dat het oppervlak jong en tektonisch actief is. Europa is voornamelijk gemaakt van silicaatgesteente en heeft waarschijnlijk een ijzeren kern en een zwakke atmosfeer die voornamelijk uit zuurstof bestaat.
De volgende is Ganymede. Met een diameter van 5262,4 kilometer is Ganymedes de grootste maan in het zonnestelsel. Hoewel het groter is dan de planeet Mercurius, betekent het feit dat het een ijzige wereld is, dat het slechts de helft van de massa van Mercurius heeft. Het is ook de enige satelliet in het zonnestelsel waarvan bekend is dat hij een magnetosfeer bezit, waarschijnlijk gecreëerd door convectie in de kern van vloeibaar ijzer.
Ganymede bestaat voornamelijk uit silicaatgesteente en waterijs, en er wordt aangenomen dat een zoutwateroceaan bijna 200 km onder het oppervlak van Ganymedes ligt, hoewel Europa hiervoor de meest waarschijnlijke kandidaat blijft. Ganymedes heeft een groot aantal kraters, waarvan de meeste nu bedekt zijn met ijs, en heeft een dunne zuurstofatmosfeer die O, O omvat2, en mogelijk O3 (ozon) en wat atomaire waterstof.
Callisto is de vierde en verste Galilese maan. Met een diameter van 4820,6 kilometer is het ook de op een na grootste van de Galileeërs en de op twee na grootste maan in het zonnestelsel. Callisto is vernoemd naar de dochter van de Arkadian King, Lykaon, en een jachtpartner van de godin Artemis.
Het is samengesteld uit ongeveer gelijke hoeveelheden gesteente en ijs, het is het minst dicht bij de Galileeërs, en uit onderzoek is gebleken dat Callisto ook een binnenzee kan hebben op diepten van meer dan 100 kilometer van het oppervlak.
Callisto is ook een van de zwaarst gekraterde satellieten in het zonnestelsel - de grootste is het 3000 km brede bekken dat bekend staat als Walhalla. Het is omgeven door een extreem dunne atmosfeer die bestaat uit kooldioxide en waarschijnlijk moleculaire zuurstof. Callisto wordt al lang beschouwd als de meest geschikte plaats voor een menselijke basis voor toekomstige verkenning van het Jupiter-systeem, aangezien het het verst verwijderd is van de intense straling van Jupiter.
De Inner Group (of Amalthea-groep) zijn vier kleine manen met een diameter van minder dan 200 km, een baan met een straal van minder dan 200.000 km en een hellingshoek van minder dan een halve graad. Deze groepen omvatten de manen van Metis, Adrastea, Amalthea en Thebe.
Samen met een aantal tot dusver onzichtbare binnenmaanjes, vullen deze manen Jupiters zwakke ringsysteem aan en onderhouden ze - Metis en Adrastea helpen de hoofdring van Jupiter, terwijl Amalthea en Thebe hun eigen zwakke buitenste ringen behouden.
Metis is de maan die het dichtst bij Jupiter ligt op een afstand van 128.000 km. Het heeft een diameter van ongeveer 40 km, is netjes vergrendeld en heeft een zeer asymmetrische vorm (waarbij een van de diameters bijna twee keer zo groot is als de kleinste). Het werd pas ontdekt in de flyby van Jupiter in 1979 door de Voyager 1 ruimtesonde. Het werd in 1983 genoemd naar de eerste vrouw van Zeus.
De op één na dichtstbijzijnde maan is Adrastea, ongeveer 129.000 km van Jupiter en 20 km in diameter. Ook bekend als Jupiter XV, Amalthea is de tweede op afstand en de kleinste van de vier binnenste manen van Jupiter. Het werd ontdekt in 1979 toen de Voyager 2 probe fotografeerde het tijdens een flyby.
Amalthea, ook wel bekend als Jupiter V, is de derde maan van Jupiter in volgorde van afstand tot de planeet. Het werd op 9 september 1892 ontdekt door Edward Emerson Barnard en vernoemd naar een nimf in de Griekse mythologie. Er wordt gedacht dat het bestaat uit poreus waterijs met onbekende hoeveelheden andere materialen. De oppervlakte-eigenschappen omvatten grote kraters en richels.
Thebe (ook bekend als Jupiter XIV) is de vierde en laatste innerlijke maan van Jupiter. Het is onregelmatig gevormd en roodachtig van kleur, en men denkt dat het net als Amalthea bestaat uit poreus waterijs met onbekende hoeveelheden andere materialen. De oppervlakte-eigenschappen omvatten ook grote kraters en hoge bergen - waarvan sommige vergelijkbaar zijn met de grootte van de maan zelf.
Onregelmatige satellieten:
De onregelmatige satellieten zijn aanzienlijk kleinere en hebben meer verre en excentrische banen dan de reguliere satellieten. Deze manen zijn onderverdeeld in families met overeenkomsten in baan en samenstelling. Er wordt aangenomen dat deze ten minste gedeeltelijk zijn gevormd als gevolg van botsingen, hoogstwaarschijnlijk door asteroïden die zijn gevangen door het zwaartekrachtveld van Jupiter.
Degenen die in families zijn gegroepeerd, zijn allemaal vernoemd naar hun grootste lid. De Himalia-groep is bijvoorbeeld vernoemd naar Himalia - een satelliet met een gemiddelde straal van 85 km, waarmee het de op vier na grootste maan is die in een baan om Jupiter draait. Er wordt aangenomen dat Himalia ooit een asteroïde was die werd gevangen door de zwaartekracht van Jupiter, die vervolgens een impact ervoer die de manen van Leda, Lysithea en Elara vormde. Deze manen hebben allemaal een geprogrammeerde baan, wat betekent dat ze in dezelfde richting draaien als de rotatie van Jupiter.
De Carme-groep dankt zijn naam aan de maan met dezelfde naam. Met een gemiddelde straal van 23 km is Carme het grootste lid van een familie van Joviaanse satellieten met vergelijkbare banen en uiterlijk (uniform rood) en daarom wordt aangenomen dat ze een gemeenschappelijke oorsprong hebben. De satellieten in deze familie hebben allemaal retrograde banen, wat betekent dat ze om Jupiter draaien in de tegenovergestelde richting van de rotatie.
De Ananke-groep is genoemd naar de grootste satelliet, die een gemiddelde straal van 14 km heeft. Er wordt aangenomen dat Ananke ook een asteroïde was die werd gevangen door de zwaartekracht van Jupiter en vervolgens een botsing opliep die een aantal stukjes brak. Die stukken werden de andere 15 manen in de Ananke-groep, die allemaal retrograde banen hebben en grijs van kleur lijken.
De Pasiphae-groep is een zeer diverse groep die in kleur varieert van rood tot grijs - wat de mogelijkheid aangeeft dat het het gevolg is van meerdere botsingen. Vernoemd naar Paisphae, met een gemiddelde straal van 30 km, zijn deze satellieten retrograde en worden ze ook verondersteld het resultaat te zijn van een asteroïde die door Jupiter werd gevangen en gefragmenteerd als gevolg van een reeks botsingen.
Er zijn ook verschillende onregelmatige satellieten die geen deel uitmaken van een bepaalde familie. Deze omvatten Themisto en Carpo, de binnenste en buitenste onregelmatige manen, die beide een programmabaan hebben. S / 2003 J 12 en S / 2011 J 1 zijn de binnenste van de retrograde manen, terwijl S / 2003 J 2 de buitenste maan van Jupiter is.
Structuur en samenstelling:
In de regel neemt de gemiddelde dichtheid van de manen van Jupiter af met hun afstand tot de planeet. Callisto, de minst dichte van de vier, heeft een gemiddelde dichtheid tussen ijs en gesteente, terwijl Io een dichtheid heeft die aangeeft dat het gemaakt is van gesteente en ijzer. Het oppervlak van Callisto heeft ook een sterk gekrateerd ijsoppervlak en de manier waarop het roteert, geeft aan dat de dichtheid gelijkmatig is verdeeld.
Dit suggereert dat Callisto geen rotsachtige of metalen kern heeft, maar bestaat uit een homogene mix van ijs en gesteente. De rotatie van de drie binnenmanen daarentegen duidt op differentiatie tussen een kern van dichtere materie (zoals silicaten, gesteente en metalen) en een mantel van lichter materiaal (waterijs).
De afstand tot Jupiter komt ook overeen met aanzienlijke veranderingen in de oppervlaktestructuur van zijn manen. Ganymede onthult de tektonische beweging van het ijsoppervlak in het verleden, wat zou betekenen dat de ondergrondse lagen in één keer gedeeltelijk smolten. Europa onthult meer dynamische en recente bewegingen van deze aard, wat duidt op een dunnere ijskorst. Ten slotte heeft Io, de binnenste maan, een zwaveloppervlak, actief vulkanisme en geen teken van ijs.
Al dit bewijs suggereert dat hoe dichter een maan bij Jupiter is, hoe heter het interieur is - met modellen die suggereren dat het niveau van getijdenverwarming in omgekeerde verhouding staat tot het kwadraat van hun afstand tot de planeet. Er wordt aangenomen dat alle manen van Jupiter ooit een interne samenstelling hebben gehad die lijkt op die van het moderne Callisto, terwijl de rest in de loop van de tijd veranderde als gevolg van getijdenverwarming veroorzaakt door het zwaartekrachtveld van Jupiter.
Wat dit betekent is dat voor alle manen van Jupiter, behalve Callisto, hun binnenijs smolt, waardoor steen en ijzer naar binnen konden zinken en water het oppervlak kon bedekken. In Ganymede vormde zich toen een dikke en stevige ijskorst terwijl in het warmere Europa een dunnere, gemakkelijker gebroken korst werd gevormd. Op Io, de planeet die het dichtst bij Jupiter ligt, was de verwarming zo extreem dat al het gesteente smolt en het water de ruimte in kookte.
Jupiter, een gigantische gasreus, werd toepasselijk genoemd naar de koning van het Romeinse pantheon. Het past alleen maar dat er op zo'n planeet vele, vele manen draaien. Gezien het ontdekkingsproces en hoe lang het heeft geduurd, zou het niet verrassend zijn als er meer satellieten rond Jupiter wachten om ontdekt te worden. Zevenenzestig en het telt!
Space Magazine heeft artikelen over Jupiter's grootste maan en Jupiter-manen.
Je moet ook de manen en ringen van Jupiter en de grootste manen van Jupiter bekijken.
Probeer voor meer informatie de manen van Jupiter en Jupiter.
Astronomy Cast heeft ook een aflevering over de manen van Jupiter.
