Satélites de Júpiter

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Un montaje de Júpiter y sus cuatro lunas más grandes

Los satélites de Júpiter descubiertos hasta ahora son 67.[1] Esto le da el séquito de lunas con órbitas "razonablemente seguras" más grande de todos los planetas del Sistema Solar.[2] Las más grandes de ellas, los cuatro satélites galileanos, fueron descubiertos en 1610 por Galileo Galilei y fueron los primeros objetos encontrados en orbitar un cuerpo diferente a la Tierra o al Sol. A partir de finales del siglo XIX, decenas de lunas jovianas mucho más pequeñas se han ido descubriendo y han recibido los nombres de las amantes, conquistas e hijas del dios romano Júpiter o su predecesor griego, Zeus. Las lunas galileanas son por mucho los objetos más grandes en órbita alrededor de Júpiter, cuando las restantes 63 y los anillos comprenden sólo el 0,003 por ciento de la masa orbital total.

Ocho de las lunas de Júpiter son satélites regulares con órbitas directas y casi circulares que no están muy inclinadas con respecto al plano ecuatorial del planeta. Los satélites galileanos son de forma elipsoidal debido a que tienen masa planetaria, por lo que serían considerados planetas enanos si estuvieran en órbita directa alrededor del Sol.

Las masas relativas de las lunas jovianas. Las que son más pequeñas que Europa no son visibles a esta escala, y combinadas serían visibles sólo serían visibles a una escala de 100×.

Los otros cuatro satélites regulares son mucho más pequeños y están más cerca de Júpiter; estos sirven como fuentes de polvo que componen los anillos de Júpiter.

El resto de las lunas de Júpiter son satélites irregulares, cuyas órbitas directas y retrógradas están mucho más lejos del planeta y tienen altas inclinaciones y excentricidades. Estas lunas fueron probablemente capturadas por Júpiter de órbitas solares. Hay 16 satélites irregulares recientemente descubiertos que aún no han sido nombrados.

Características[editar]

Las características físicas y orbitales de las lunas varían ampliamente. Todas y cada una de las cuatro galileanas sobrepasan los 3100 kilómetros (1926 mi), con Ganímedes siendo el noveno objeto más grande del Sistema Solar después del Sol y siete de los planetas, excluyendo a Mercurio. Todas las otras lunas de Júpiter tienen menos de 250 kilómetros (155 mi) de diámetro, con la mayoría apenas excediendo los 5 kilómetros (3 mi). Formas orbitales van de casi perfectamente circulares a muy excéntricas e inclinadas, y muchos giran en la dirección opuesta a la rotación de Júpiter (movimiento retrógrado). Los períodos orbitales son tan diferentes que varían desde siete horas (tomando menos tiempo que Júpiter para girar alrededor de su eje), hasta unas tres mil veces más (casi tres años terrestres).

Origen y evolución[editar]

Se cree que los satélites regulares de Júpiter se formaron a partir de un disco circumplanetario, un anillo de acreción de gas y fragmentos sólidos similar a un disco protoplanetario[3] [4] Estos pueden ser los restos de una veintena de satélites con la masa de una luna galilena que se formaron en la historia temprana de Júpiter.[3] [5]

Las simulaciones sugieren que mientras el disco tenía una masa relativamente baja en cualquier momento dado, con el tiempo una fracción sustancial (varias decenas de uno por ciento) de la masa de Júpiter capturada de la nebulosa solar se procesó a través de él. Sin embargo, la masa del disco de sólo el 2 % de la de Júpiter tiene la obligación de explicar los satélites existentes.[3] Así, puede haber habido varias generaciones de satélites con la masa de uno galileano en la historia temprana de Júpiter. Cada generación de lunas habría disparado contra Júpiter debido al arrastre del disco, con nuevas lunas formándose luego de nuevos desechos capturados de la nebulosa solar.[3] Para el momento en que la presente (posiblemente quinta) generación se formó, el disco había disminuido hasta el punto de que ya no interfería en gran medida con las órbitas de los satélites.[5] Los actuales satélites galileanos fueron aún afectados, cayendo en y siendo parcialemente protegidos por una resonancia orbital que todavía existe para Io, Europa y Ganímedes. La gran masa de este último significa que habría migrado hacia el interior a un ritmo mayor al de los dos primeros.[3]

Se cree que las lunas exteriores e irregulares fueron originadas con el pasar de los asteroides, mientras que el disco protolunar era todavía lo bastante masivo para absorber gran parte de su impulso y así capturarlas en órbita. Muchas se rompieron por el estrés de la captura, y otras después colisionaron con cuerpos pequeños componiendo las familias que conocemos hoy.[6]

Descubrimiento[editar]

Júpiter y los satélites galileanos a través de un telescopio Meade LX200 10" (25 cm)
Los satélites galileanos. De izquierda a derecha en orden de alejamiento con respecto a Júpiter: Io, Europa, Ganímedes, Calisto
Los satélites galileanos y sus órbitas alrededor de Júpiter

La primera observación informal de una de las lunas del planeta fue la del astrónomo chino Gan De alrededor del año 364 a.C.[7] Sin embargo, las primeras observaciones seguras fueron realizadas por Galileo Galilei en 1609.[8] Para marzo de 1610, había divisida las cuatro masivas lunas galileanas con su telescopio de magnificación de 30x:[9] Ganímedes, Ío, Calisto y Europa. Ningún satélite adicional fue descubierto hasta que E. E. Barnard observó Amaltea en 1892.[10] Con la ayuda de la fotografía telescópica, nuevos descubrimientos siguieron rápidamente a lo largo del siglo XX. Himalia fue descubierto en 1904,[11] Elara en 1905,[12] Pasífae en 1908,[13] Sinope en 1914,[14] Lisitea y Carme en 1938,[15] Ananké en 1951,[16] y Leda in 1974.[17] Para cuando las sondas Voyager alcanzaron Júpiter en 1979, 13 lunas se habían descubierto; mientras que Temisto se observó en 1975,[18] pero debido a la insuficiencia de los datos de la observación inicial, se perdió hasta el 2000. Las misiones Voyager descubrieron tres lunas interiores adicionales en 1979: Metis, Adrastea y Tebe.[19]

Durante dos décadas no fueron descubiertas lunas adicionales; pero entre octubre de 1999 y febrero de 2003, investigadores encontraron otras 32 lunas usando detectores sensibles con base en tierra, de las cuales la mayoría fueron descubiertas por un equipo liderado por Scott S. Sheppard y David C. Jewitt.[20] Estas son pequeñas lunas, en largas, excéntricas y generalmente retrógradas órbitas, con un promedio de 3 kilómetros (1,9 mi) de diámetro, con la más larga midiendo 9 kilómetros (5,6 mi) de ancho. Se cree que todas estas lunas van a ser capturadas por asteroides o tal vez cometas, posiblemente fragmentadas en varios pedazos, pero realmente se sabe muy poco acerca de ellas. Desde entonces, 14 lunas adicionales han sido descubiertas pero no confirmadas todavía, llevando el total de satélites jovianos observados a 63.[21]

Nomenclatura[editar]

Cuando un satélite es descubierto por primera vez se le asigna un nombre o designación provisional hasta que la Unión Astronómica Internacional le proporciona uno propio. La designación de los satélites se proporciona siguiendo un estándar en todos los planetas:

  1. Se coloca una S mayúscula simbolizando satélite.
  2. Le sigue una barra y el año de descubrimiento.
  3. Se coloca la inicial del nombre del planeta al que orbita, en el caso de Júpiter una J mayúscula.
  4. Y por último se le añade el número en el sentido ordinal en el que se descubrió en ese año. Así por ejemplo S/2000 J 11 fue el satélite número 11 que se encontró en 2000 y S/2003 J 3 fue el tercero que se encontró en 2003.

En el caso de los satélites de Júpiter se utilizan personajes mitológicos de origen greco-romano relacionados con la figura de Júpiter o Zeus. Mientras Galileo Galilei optó por nombrar los satélites con números romanos, esta tradición se siguió realizando hasta 1975, donde la U.A.I. lo ha sustituido por la anterior nomenclatura normalizada. Los números se asignaban en orden de su descubrimiento, aunque para los galileanos, que fueron descubiertos simultáneamente, la denominación está relacionada con la distancia al planeta.

Fue Simon Marius o Simon Mayr el astrónomo alemán que reclamó el mérito del descubrimiento de los cuatro grandes satélites a Galileo Galilei y quien nombró con los nombres mitológicos con los que actualmente se les conoce y de ahí, la tradición, que a raíz del descubrimiento del [V], el astrónomo y divulgador francés Camille Flammarion lo bautizase como Amaltea y entre los aficionados se popularizó el nombre propio más que la numeración romana.

En 1975 la Unión Astronómica Internacional, renombró a todos los satélites de Júpiter con nombres propios originarios de la mitología greco-romana y relacionados con la figura de Júpiter o Zeus y otros, están a la espera de ser nombrados manteniendo la nomenclatura tipo S/AAAA J ##, donde AAAA es el año del descubrimiento y ## el número de órden.

Exceptuando a Ganímedes, único nombre masculino, todos los demás satélites tienen nombre femenino, en la mayoría de los casos, amantes de Júpiter (Zeus). En los grupos de satélites exteriores (desde Leda hasta Sinope) los nombres que acaban en -a siguen órbitas directas y los que acaban en -e, siguen órbitas retrógradas.[22]

Entendiéndose como órbita directa la que gira en sentido antihorario observando el polo norte del planeta y como órbita retrógrada los que giran en sentido horario.

Listado completo[editar]

Nombre Descubierto Diámetro
(km)
Masa
(kg)
Radio orbital
(km)
Periodo
(días)
Inclinación
(°)
Excentricidad Grupo Imagen
Metis 1979 43 1,2×1017 128.000 0,295 0,019 0,0012 Amaltea Metis.jpg
Adrastea 1979 26×20×16 7,5×1015 129.000 0,298 0,054 0,0018 Amaltea Adrastea.jpg
Amaltea 1892 262×146×134 2,1×1018 181.400 0,498 0,388 0,0031 Amaltea Amalthea PIA02532.png
Tebe 1979 110×90 1,5×1018 221.900 0,675 1,070 0,0177 Amaltea Thebe.jpg
Ío 1610 3643 8,9×1022 421.800 1,769 0,036 0,0041 Galileano Iosurface gal.jpg
Europa 1610 3122 4,8×1022 671.100 3,551 0,469 0,0094 Galileano Europa-moon.jpg
Ganímedes 1610 5262 1,5×1023 1.070.400 7,155 0,170 0,0011 Galileano Ganymede-moon.jpg
Calisto 1610 4821 1,1×1023 1.882.700 16,690 0,187 0,0074 Galileano Callisto.jpg
Temisto 2000 8 6,9×1014 7.284.000 130,020 43,259 0,2426 Temisto Themisto.jpg
Leda 1974 20 1,1×1016 11.165.000 240,920 27,457 0,1636 Himalia Leda (moon).jpg
Himalia 1904 170 6,7×1018 11.461.000 250,560 27,496 0,1623 Himalia Himalia.png
Lisitea 1938 36 6,3×1016 11.717.000 259,200 28,302 0,1124 Himalia Lysithea.jpg
Elara 1905 86 8,7×1017 11.741.000 259,640 26,627 0,2174 Himalia Elara (moon).jpg
S/2000 J 11 2000 4 9,0×1013 12.555.000 286,950 28,273 0,2484 Himalia
Carpo 2003 3 4,5×1013 16.989.000 456,100 51,395 0,4297 Carpo
S/2003 J 12 2003 1 1,5×1012 17.582.000 489,500 151,140 0,5095 ?
Euporia 2001 2 1,5×1013 19.304.000 550,740 145,767 0,1432 Ananké
S/2003 J 3 2003 2 1,5×1013 20.221.000 583,880 147,550 0,1970 Ananké?
S/2003 J 18 2003 2 1,5×1013 20.514.000 596,590 146,104 0,0221 Ananké?
Ortosia 2001 2 1,5×1013 20.720.000 622,560 145,921 0,2808 Ananké?
Euante 2001 3 4,5×1013 20.797.000 620,490 148,910 0,2321 Ananké
Harpálice 2000 4 1,2×1014 20.858.000 623,310 148,644 0,2268 Ananké Harpalyke (moon).png
Praxídice 2000 7 4,3×1014 20.907.000 625,380 148,967 0,2308 Ananké
Tione 2001 4 9,0×1013 20.939.000 627,210 148,509 0,2286 Ananké
S/2003 J 16 2003 2 1,5×1013 20.957.000 616,360 148,537 0,2246 Ananké
Yocasta 2000 5 1,9×1014 21.061.000 631,600 149,429 0,2160 Ananké
Mnemea 2003 2 1,5×1013 21.069.000 620,040 148,635 0,2273 Ananké
Hermipé 2001 4 9,0×1013 21.131.000 633,900 150,725 0,2096 Ananké? Hermippe (moon).png
Telxínoe 2003 2 1,5×1013 21.162.000 628,090 151,417 0,2206 Ananké?
Heliké 2003 4 9,0×1013 21.263.000 634,770 154,773 0,1558 Pasífae
Ananqué 1951 28 3,0×1016 21.276.000 629,770 148,889 0,2435 Ananké
S/2003 J 15 2003 2 1,5×1013 22.627.000 689,770 146,501 0,1910 Ananké
Eurídome 2001 3 4,5×1013 22.865.000 717,330 150,274 0,2759 Pasífae?
Arce 2002 3 4,5×1013 22.931.000 723,900 165,001 0,2588 Carmé
Herse 2003 2 1,5×1013 22.992.000 714,470 164,917 0,2378 Carmé
Pasítea 2001 2 1,5×1013 23.004.000 719,440 165,138 0,2675 Carmé Pasithee (moon).jpg
S/2003 J 10 2003 2 1,5×1013 23.041.000 716,250 165,086 0,4295 Carmé?
Caldona 2000 4 7,5×1013 23.100.000 723,700 165,191 0,2519 Carmé
Isonoé 2000 4 7,5×1013 23.155.000 726,250 165,268 0,2471 Carmé
Erínome 2000 3 4,5×1013 23.196.000 728,510 164,934 0,2665 Carmé
Calé 2001 2 1,5×1013 23.217.000 729,470 164,996 0,2599 Carmé
Aitné 2001 3 4,5×1013 23.229.000 730,180 165,091 0,2643 Carmé
Táigete 2000 5 1,6×1014 23.280.000 732,410 165,272 0,2525 Carmé
S/2003 J 9 2003 1 1,5×1012 23.384.000 733,290 165,079 0,2632 Carmé
Carmé 1938 46 1,3×1017 23.404.000 734,170 164,907 0,2533 Carmé
Spondé 2001 2 1,5×1013 23.487.000 748,340 150,998 0,3121 Pasífae
Megaclite 2000 5 2,1×1014 23.493.000 752,880 152,769 0,4197 Pasífae
S/2003 J 5 2003 4 9,0×1013 23.495.000 738,730 165,247 0,2478 Carmé
S/2003 J 19 2003 2 1,5×1013 23.533.000 740,420 165,153 0,2556 Carmé
S/2003 J 23 2003 2 1,5×1013 23.563.000 732,440 146,314 0,2714 Pasífae
Cálice 2000 5 1,9×1014 23.566.000 742,030 165,159 0,2465 Carmé
Pasífae 1908 60 3,0×1017 23.624.000 743,630 151,431 0,4090 Pasífae
Eukélade 2003 4 9,0×1013 23.661.000 746,390 165,482 0,2721 Carmé
S/2003 J 4 2003 2 1,5×1013 23.930.000 755,240 149,581 0,3618 Pasífae
Sinope 1914 38 7,5×1016 23.939.000 758,900 158,109 0,2495 Pasífae
Hegémone 2003 3 4,5×1013 23.947.000 739,600 155,214 0,3276 Pasífae
Cilene 2003 2 1,5×1013 23.951.000 751,940 150,123 0,4116 Pasífae
Aedea 2003 4 9,0×1013 23.981.000 761,500 158,257 0,4322 Pasífae
Kore 2003 2 1,5×1013 24.011.000 779,180 144,529 0,3351 Pasífae
Kallichore 2003 2 1,5×1013 24.043.000 764,730 165,501 0,2640 Carmé
Autónoe 2001 4 9,0×1013 24.046.000 760,950 152,416 0,3168 Pasífae
Calírroe 1999 9 8,7×1014 24.103.000 758,770 147,158 0,2828 Pasífae
S/2003 J 2 2003 2 1,5×1013 29.541.000 979,990 160,638 0,2255 ?

Agrupaciones[editar]

Satélites irregulares de Júpiter.

Como en todos los planetas gigantes, los satélites de Júpiter se clasifican en:

  • Regulares: Los cuatro satélites interiores, y los cuatro galileanos.
  • Irregulares

El primer diagrama ilustra las órbitas de los satélites irregulares de Júpiter. La excentricidad de las órbitas viene representada por segmentos que se extienden del pericentro al apocentro, con la inclinación orbital representada en el eje Y.

Tipologías[editar]

Los satélites situados encima del eje son progrados, los que están debajo son retrógrados. El eje horizontal está marcado en millones de kilómetros, y llega hasta la marca de 45%, (la influencia gravitacional de Júpiter desaparece por completo en los 53 millones de km pero ningún satélite alcanza esa distancia).

El siguiente diagrama muestra separadamente la distribución de inclinación en contraposición con la excentricidad para los satélites retrógrados, facilitando la identificación de agrupamientos.

Puede verse que Temisto está aislado en el espacio. Se puede observar también que el grupo de Himalia está comprimido en apenas 1,4 millones de km para su semieje mayor, y en 1,6º de inclinación (27,5 ± 0,8°); la excentricidad varía entre 0,11 y 0,25. Carpo y S/2003 J12 son otros dos cuerpos aislados, y S/2003 J 2 es el satélite más exterior.

El resto de satélites irregulares de Júpiter pueden agruparse en tres familias, al compartir las mismas características orbitales, las cuales son designadas por el nombre del mayor miembro en cada caso. Estas familias están agrupadas no sólo respecto del semi-eje mayor, sino también de la inclinación y la excentricidad.

Diagrama que muestra las similitudes entre los satélites de cada uno de los grupos exteriores de lunas jovianas.

El grupo de Carmé se aprecia con claridad, centrado en los valores a=23,404 millones de km; i = 165,2 ± 0,3° y e = 0,238–0,272. Únicamente S/2003 J 10 aparece un poco separado, debido a su mayor excentricidad.

El grupo de Ananké está centrado en los valores en a = 21,276 millones de kilómetros, i = 149,0 ± 0,5° y e = 0,216–0,244. Los ocho miembros centrales (S/2003 J 16, Mnemea, Euante, Ortosia, Harpálice, Praxídice, Telxínoe, Ananké y Yocasta) están agrupados con claridad, pero la inclusión en esta familia de los otro ochos satélites es más discutible, por variar en algunos grados respecto de la media.

El grupo de Pasífae incluye todos los satélites restantes, con excepción de S/2003 J 12 y S/2003 J 2, que están en posiciones alejadas. Este tercer grupo está centrado en los valores a = 23,624 millones de kilómetros, i = 151,4 ± 6,9° y e = 0,156—0,432 (obsérvese que la dispersión es grande). Si se trata de una auténtica agrupación, debe ser muy antigua, a juzgar por la dispersión de sus miembros.

Véase también[editar]

Referencias[editar]

  1. Sheppard, Scott S.. «The Giant Planet Satellite and Moon Page» (en inglés). Departament of Terrestrial Magnetism at Carniege Institution for science. Consultado el 11-09-2012.
  2. «Solar System Bodies» (en inglés). JPL/NASA. Consultado el 09-09-2008.
  3. a b c d e «Origin of Europa and the Galilean Satellites» (en inglés). Europa. University of Arizona Press (in press). 2009. Bibcode2008arXiv0812.4995C. 
  4. «Modeling the Jovian subnebula I. Thermodynamic conditions and migration of proto-satellites» (en inglés). Astronomy & Astrophysics 439 (3):  pp. 1205–13. 2005. doi:10.1051/0004-6361:20052841. Bibcode2005A&A...439.1205A. 
  5. a b Chown, Marcus (2009-03-07). «Cannibalistic Jupiter ate its early moons» (en inglés). New Scientist. Consultado el 2009-03-18.
  6. «Irregular Satellites of the Planets: Products of Capture in the Early Solar System» (en inglés, PDF). Annual Review of Astronomy and Astrophysics 45 (1):  pp. 261–95. 2007. doi:10.1146/annurev.astro.44.051905.092459. Bibcode2007ARA&A..45..261J. Archivado del original el 2007-08-12. http://web.archive.org/20070812110302/www.ifa.hawaii.edu/~jewitt/papers/2007/JH07.pdf. 
  7. Xi, Zezong Z. (1981). «The Discovery of Jupiter's Satellite Made by Gan De 2000 years Before Galileo» (en inglés). Acta Astrophysica Sinica 1 (2):  p. 87. 
  8. Translated and prefaced by Albert Van Helden, ed (1989) (en inglés). Sidereus Nuncius. Chicago & London: University of Chicago Press. pp. 14–16. ISBN 0-226-27903-0. 
  9. Van Helden, Albert (March 1974). «The Telescope in the Seventeenth Century» (en inglés). Isis (The University of Chicago Press on behalf of The History of Science Society) 65 (1):  pp. 38–58. doi:10.1086/351216. 
  10. «Discovery and Observation of a Fifth Satellite to Jupiter» (en inglés). Astronomical Journal 12:  pp. 81–85. 1892. doi:10.1086/101715. Bibcode1892AJ.....12...81B. http://adsabs.harvard.edu//full/seri/AJ.../0012//0000081.000.html. 
  11. «Discovery of a Sixth Satellite of Jupiter» (en inglés). Astronomical Journal 24 (18):  pp. 154B;. 1905-01-09. doi:10.1086/103654. Bibcode1905AJ.....24S.154.. http://adsabs.harvard.edu//full/seri/AJ.../0024//0000154I002.html. 
  12. «The Seventh Satellite of Jupiter» (en inglés). Publications of the Astronomical Society of the Pacific 17 (101):  pp. 62–63. 1905. http://adsabs.harvard.edu//full/seri/PASP./0017//0000062.000.html. 
  13. «Note on the Newly Discovered Eighth Satellite of Jupiter, Photographed at the Royal Observatory, Greenwich» (en inglés). Monthly Notices of the Royal Astronomical Society 68 (6):  pp. 456–457. 1908. Bibcode1908MNRAS..68..456.. 
  14. «Discovery of the Ninth Satellite of Jupiter». Publications of the Astronomical Society of the Pacific 26:  pp. 197–198. 1914. doi:10.1086/122336. Bibcode1914PASP...26..197Nv. http://adsabs.harvard.edu//full/seri/PASP./0026//0000197.000.html. 
  15. «Two New Satellites of Jupiter» (en inglés). Publications of the Astronomical Society of the Pacific 50:  pp. 292–293. 1938. doi:10.1086/124963. Bibcode1938PASP...50..292N. http://adsabs.harvard.edu//full/seri/PASP./0050//0000292.000.html. 
  16. «An unidentified object near Jupiter, probably a new satellite» (en inglés). Publications of the Astronomical Society of the Pacific 63 (375):  pp. 297–299. 1951. doi:10.1086/126402. Bibcode1951PASP...63..297N. http://adsabs.harvard.edu//full/seri/PASP./0063//0000297.000.html. 
  17. «Thirteenth satellite of Jupiter» (en inglés). Astronomical Journal 80:  pp. 460–464. 1974. doi:10.1086/111766. Bibcode1975AJ.....80..460K. http://adsabs.harvard.edu//full/seri/AJ.../0080//0000460.000.html. 
  18. Marsden, Brian G. (3 October 1975). «Probable New Satellite of Jupiter» (en inglés, discovery telegram sent to the IAU). International Astronomical Union Circulars (Cambridge, US: Smithsonian Astrophysical Observatory) 2845. http://www.cbat.eps.harvard.edu/iauc/02800/02845.html. Consultado el 2011-01-08. 
  19. «1979J2: The Discovery of a Previously Unknown Jovian Satellite» (en inglés). Science 210 (4471):  pp. 786–788. 1980. doi:10.1126/science.210.4471.786. PMID 17739548. Bibcode1980Sci...210..786S. 
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  21. Sheppard, Scott S.. «Jupiter's Known Satellites» (en inglés). Departament of Terrestrial Magnetism at Carniege Institution for science. Consultado el 2008-08-28.
  22. David Galadí-Enríquez; Jordi Gutiérrez Cabello (2001). Astronomía general. Teoría y práctica.  pp. 369-370. 

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