Satélites de Júpiter

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Un montaje de Júpiter y sus cuatro lunas más grandes

Los satélites de Júpiter tiene algunas de las lunas mas grandes del sistema solar[1] 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 75 y los anillos comprenden solo 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. La parte correspondiente a "Resto de lunas" (las que son más pequeñas que Europa) es una delgada franja que no es visible, y para que lo sea se tendría que ampliar mucho el gráfico.

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 los satélites 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[2][3]​ 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.[2][4]

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 solo el 2 % de la de Júpiter tiene la obligación de explicar los satélites existentes.[2]​ 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.[2]​ 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.[4]​ 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.[2]

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.[5]

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.[6]​ Sin embargo, las primeras observaciones seguras fueron realizadas por Galileo Galilei en 1609.[7]​ Para marzo de 1610, había divisado las cuatro masivas lunas galileanas con su telescopio de magnificación de 30x:[8]​ Ganímedes, Ío, Calisto y Europa. Ningún satélite adicional fue descubierto hasta que E. E. Barnard observó Amaltea en 1892.[9]​ Con la ayuda de la fotografía telescópica, nuevos descubrimientos siguieron rápidamente a lo largo del siglo XX. Himalia fue descubierto en 1904,[10]Elara en 1905,[11]Pasífae en 1908,[12]Sinope en 1914,[13]Lisitea y Carme en 1938,[14]Ananké en 1951,[15]​ y Leda en 1974.[16]​ Para cuando las sondas Voyager alcanzaron Júpiter en 1979, 13 lunas se habían descubierto; mientras que Temisto se observó en 1975,[17]​ 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.[18]

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.[cita requerida] 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 fueron asteroides o tal vez cometas capturados, posiblemente fragmentados en varios pedazos, pero realmente se sabe muy poco acerca de esto.[cita requerida] Desde entonces, 14 lunas adicionales han sido descubiertas pero no confirmadas todavía, llevando el total de satélites jovianos observados a 63.[19]

Nomenclatura[editar]

Cuando un satélite es descubierto por primera vez se le asigna un nombre o designación provisional hasta que la Unión Astronómica Internacional (UAI) 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, cuando la UAI lo sustituyó 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 los 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 orden.

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.[20]

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]

Claves
Satélites interiores Satélites galileanos Satélites irregulares Satélites retrógrados
Nombre Descubierto Diámetro
(km)
Masa
(kg)
Radio orbital
(km)
Periodo
(días)
Inclinación
(°)
Excentricidad Grupo Imagen
1 Metis 1979 43 1,2×1017 128 000 0,295 0,019 0,0012 Amaltea
Metis.jpg
2 Adrastea 1979 16,4 7,5×1015 129 000 0,298 0,054 0,0018 Amaltea
Adrastea.jpg
3 Amaltea 1892 167 2,1×1018 181 400 0,498 0,388 0,0031 Amaltea
Amalthea Voyager-1.png
4 Tebe 1979 98,6 1,5×1018 221 900 0,675 1,070 0,0177 Amaltea
Thebe.jpg
5 lo 1610 3643 8,9×1022 421 800 1,769 0,036 0,0041 Galileano
Iosurface gal.jpg
6 Europa 1610 3122 4,8×1022 671 100 3,551 0,469 0,0094 Galileano
Europa-moon.jpg
7 Ganímedes 1610 5262 1,5×1023 1 070 400 7,155 0,170 0,0011 Galileano
Ganymede-moon.jpg
8 Calisto 1610 4821 1,1×1023 1 882 700 16,690 0,187 0,0074 Galileano
Callisto.jpg
9 Temisto 1975 8 6,9×1014 7 284 000 130,020 43,259 0,2426 Temisto
Themisto.jpg
10 Leda 1974 20 1,1×1016 11 165 000 240,920 27,457 0,1636 Himalia
11 Himalia 1904 170 6,7×1018 11 461 000 250,560 27,496 0,1623 Himalia
Himalia from New Horizons.jpg
12 Ersa 2018 2 1,5×1019 11 453 004 250,40 30,606 0,0944 Himalia
13 Pandia 2017 2 1,5×1019 11 494 801 251,77 28,155 0,1800 Himalia
14 Lisitea 1938 36 6,3×1016 11 717 000 259,200 28,302 0,1124 Himalia
Lysithea2.jpg
15 Elara 1905 86 8,7×1017 11 741 000 259,640 26,627 0,2174 Himalia
Elara (moon).jpg
16 Dia 2000 4 9,0×1013 12 555 000 286,950 28,273 0,2484 Himalia
Himalia ring.jpg
17 Carpo 2003 3 4,5×1013 16 989 000 456,100 51,395 0,4297 Carpo
Carpo.png
18 S/2003 J 12 2003 1 1,5×1012 17 582 000 489,500 151,140 0,5095 no descubierto
19 Valetudo 2016 1 18 928 095 532,00 34,014 0,2219 valetudo
20 Euporia 2001 2 1,5×1013 19 304 000 550,740 145,767 0,1432 Ananké
21 Eufeme (satélite) 2003 2 1,5×1013 19 621 780 561,52 146,363 0,2507 Ananké
22 S/2003 J 18 2003 2 1,5×1013 20 514 000 596,590 146,104 0,0221 Ananké
23 S/2010 J 2 2010 1 ? 20 307 150 588,36 150,4 0,307 Ananké
24 Telxínoe 2003 2 1,5×1013 20 453 753 628,090 151,417 0,2206 Ananké
25 Euante 2001 3 4,5×1013 20 464 854 620,490 148,910 0,2321 Ananké
26 Heliké 2003 4 9,0×1013 20 540 266 634,770 154,773 0,1558 Pasífae
27 Ortosia 2001 2 1,5×1013 20 720 000 622,560 145,921 0,2808 Ananké
28 S/2017 J 7 2017 2 1,5×1013 20 571 458 602,77 143,438 0,2147 Ananké
29 S/2016 J 1 2016 3 0.0015 20 595 483 603,83 139,839 0,1377 Ananké
30 S/2017 J 3 2017 2 0.0015 20 639 315 605.76 147.915 0.1477 Ananké
31 Yocasta 2000 5 1,9×1014 20 722 566 631,600 149,429 0,2160 Ananké
32 S/2003 J 16 2003 2 1,5×1013 20 743 779 616,360 148,537 0,2246 Ananké
33 Praxídice 2000 7 4,3×1014 20 823 948 625,380 148,967 0,2308 Ananké
34 Harpálice 2000 4 1,2×1014 21 063 814 623,310 148,644 0,2268 Ananké
Harpalyke (moon).png
35 Mnemea 2003 2 1,5×1013 21 129 786 620,040 148,635 0,2273 Ananké
36 Hermipé 2001 4 9,0×1013 21 182 086 633,900 150,725 0,2096 Ananké
Hermippe (moon).png
37 S/2017 J 9 2001 4 9,0×1013 21 405 570 627,210 148,509 0,2286 Ananké
38 S/2017 J 9 2017 2 1,5×1013 21 429 955 640,90 152,661 0,2288 Ananké
39 Ananqué 1951 28 3,0×1016 21 454 952 629,770 148,889 0,2435 Ananké
40 Herse 2003 2 1,5×1013 22 134 306 714,470 164,917 0,2378 Carmé
41 Aitné 2001 3 4,5×1013 22 285 161 730,180 165,091 0,2643 Carmé
42 S/2017 J 6 2017 2 1,5×1013 22 394 682 684,66 155,185 0,5569 Pasifae
43 S/2011 J 1 2011 1 ? 22 401 817 582,22 162,8 0,2963 Carmé
44 Calé 2001 2 1,5×1013 22 409 207 729,470 164,996 0,2599 Carmé
45 Táigete 2000 5 1,6×1014 22 438 648 732,410 165,272 0,2525 Carmé
46 S/2003 J 19 2003 2 1,5×1013 22 696 750 740,420 165,153 0,2556 Carmé
47 Caldona 2000 4 7,5×1013 22 713 444 723,700 165,191 0,2519 Carmé
48 Filofrósine 2003 2 1,5×1013 22 720 999 689,770 146,501 0,1910 Ananké
49 S/2003 J 10 2003 2 1,5×1013 22 730 813 716,250 165,086 0,4295 Carmé?
50 S/2003 J 23 2003 2 1,5×1013 22 739 654 732,440 146,314 0,2714 Pasífae
51 Erínome 2000 3 4,5×1013 22 986 266 728,510 164,934 0,2665 Carmé
52 Aedea 2003 4 9,0×1013 23 044 175 761,500 158,257 0,4322 Pasífae
53 Kallichore 2003 2 1,5×1013 23 111 823 764,730 165,501 0,2640 Carmé
54 S/2017 J 5 2017 2 1,5×1013 23 169 389 720,49 164,331 0,2842 Pasífae
55 S/2017 J 8 2017 1 1,5×1013 23 174 446 720,73 164,782 0,3118 Pasífae
56 Cálice 2000 5 1,9×1014 23 180 773 742,030 165,159 0,2465 Carmé
57 Carmé 1938 46 1,3×1017 23 197 992 734,170 164,907 0,2533 Carmé
Carmé.jpg
58 Calírroe 1999 9 8,7×1014 23 214 986 758,770 147,158 0,2828 Pasífae
S1999j1.jpg
59 Eurídome 2001 3 4,5×1013 23 230 858 717,330 150,274 0,2759 Pasífae?
60 S/2017 J 2 2017 2 1,5×1013 23 240 957 723,83 166,398 0,2360 Pasífae
61 Pasítea 2001 2 1,5×1013 23 307 318 719,440 165,138 0,2675 Carmé
Pasithee (moon).jpg
62 S/2010 J 1 2010 1 ? 23 314 335 722,83 163,2 0,320 Carmé
63 Kore 2003 2 1,5×1013 23 345 093 779,180 144,529 0,3351 Pasífae
64 Cilene 2003 2 1,5×1013 23 396 269 751,940 150,123 0,4116 Pasífae
65 S/2011 J 2 2011 1 ? 23 400 981 725,06 151,8 0,3867 Pasífae
66 Eukélade 2003 4 9,0×1013 23 483 694 746,390 165,482 0,2721 Carmé
67 S/2017 J 1 2017 2 0.0015 23 483 978 734,15 149,197 0,3969 Pasífae
68 S/2003 J 4 2003 2 1,5×1013 23 570 790 755,240 149,581 0,3618 Pasífae
69 Pasífae 1908 60 3,0×1017 23 609 042 743,630 151,431 0,4090 Pasífae
Pasiphaé.jpg
70 Hegémone 2003 3 4,5×1013 23 702 511 739,600 155,214 0,3276 Pasífae
71 Arce 2002 3 4,5×1013 23 717 051 723,900 165,001 0,2588 Carmé
Bigs2002j1barrow.png
72 Isonoé 2000 4 7,5×1013 23 800 647 726,250 165,268 0,2471 Carmé
73 S/2003 J 9 2003 1 1,5×1012 23 857 808 733,290 165,079 0,2632 Carmé
74 Eirene 2003 4 9,0×1013 23 973 926 738,730 165,247 0,2478 Carmé
75 Sinope 1914 38 7,5×1016 24 057 865 758,900 158,109 0,2495 Pasífae
Sinopé.jpg
76 Espondé 2001 2 1,5×1013 24 252 627 748,340 150,998 0,3121 Pasífae
77 Autónoe 2001 4 9,0×1013 24 264 445 760,950 152,416 0,3168 Pasífae
78 Megaclite 2000 5 2,1×1014 24 687 239 752,880 152,769 0,4197 Pasífae
79 S/2003 J 2 2003 2 1,5×1013 28 570 410 979,990 160,638 0,2255 no descubierto

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]

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

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 Kilómetros 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 1,6 º 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.

El grupo de Carmé se aprecia con claridad, centrado en los valores a=23,404 millones de kilómetros; 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]

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