Jupiters måner

Jupiters måner er en gruppe på minst 95 måner som kretser rundt planeten Jupiter. 57 av disse har fått navn. Dette er det nest største følget av måner med «rimelig sikre» baner av alle planetene i solsystemet.  De mest massive av dem, de fire galileiske måner, ble oppdaget i 1610 av Galileo Galilei og ble de første legemene funnet å gå i bane rundt et legeme som ikke var jorden eller solen.

Siden 1892 har 91 mindre jovianske måner blitt oppdaget og fått navn etter elskerinner, erobringer eller døtre av den romerske guden Jupiter, eller hans greske forgjenger, Zevs. De galileiske månene er de klart største objektene i bane rundt Jupiter. De resterende månene og ringene utgjør tilsammen bare 0,003 prosent av den totale massen i bane rundt planeten.

Åtte måner er regulære satellitter med prograd og nær sirkulære baner som ikke har særlig inklinasjon i forhold til Jupiters ekvatorplan. De galileiske månene er sfæriske i form og ville ha blitt ansett som dvergplaneter eller planeter dersom de gikk i bane direkte rundt solen. De andre fire regulære satellittene er mye mindre og nærmere Jupiter; de er kilder til støvet i Jupiters ringer.

Jupiters øvrige måner er irregulære satellitter hvis prograde og retrograde bevegelse er mye lengre fra Jupiter og har høye inklinasjoner og baneeksentrisiteter. Disse månene ble sannsynligvis fanget inn av Jupiter fra solbaner.

Egenskaper 
Månenes fysiske egenskaper og baneegenskaper varierer mye. De fire galileiske månene er alle over  km i diameter. Den største av dem, Ganymedes, er større enn Merkur og det niende største objektet i solsystemet etter solen og syv av planetene. Alle andre jovianske måner er mindre enn 250 km i diameter og de fleste overgår så vidt 5 km. Baneformene går fra nesten perfekt sirkulære til høyt eksentriske og inklinerte, og mange går i bane i motsatt retning av Jupiters rotasjon (retrograd bevegelse). Omløpstider varierer fra syv timer (mindre tid enn hva Jupiter bruker rundt sin egen akse) til omtrent tre tusen ganger mer (nesten tre år på jorden).

Opprinnelse og utvikling 
Jupiters regulære satellitter antas å ha blitt dannet fra en sirkumplanetær skive, en ring av akkresjonsgass og fast støv analogt til en protoplanetarisk skive. De kan være restene av galileiske massesatellitter som ble dannet tidlig i Jupiters historie.

Simuleringer antyder at selv om skiven hadde en relativt lav masse til enhver tid, gikk en vesentlig del (flere titalls prosent) av Jupiters masse som var fanget fra soltåken gjennom skiven. Det kreves imidlertid bare en skivemasse på 2 % av Jupiters for å forklare de eksisterende satellittene, og dermed kan det ha vært flere generasjoner av galileiske massesatellitter i Jupiters tidlige historie. Hver generasjon av satellitter ville ha gått i en spiral innover mot Jupiter på grunn av draget fra skiven med nye måner som ble dannet fra rester innfanget fra soltåken. Innen tidspunktet for når dagens (muligens femte) generasjon ble dannet hadde skiven blitt tynnet ut til det punktet hvor den ikke lenger er sterkt utsatt for månenes baner. De nåværende galileiske månene ble fortsatt påvirket og falt inn i og ble delvis beskyttet av en baneresonans som fremdeles eksisterer for Io, Europa og Ganymedes. Ganymedes' større masse betyr at den ville ha vandret innover i en større hastighet enn Europa eller Io.

De ytre irregulære månene antas å stamme fra passerende asteroider mens skiven fremdeles var tilstrekkelig massiv til å absorbere mye av deres moment og fange dem inn i en bane. En rekke av disse brøt opp av påkjenningen av innfangingen eller ved en kollisjon med andre små legemer, og dannet familiene vi ser i dag.

Oppdagelse 

Den første hevdede observasjonen av en av Jupiters måner tilhører den kinesiske astronomen Gan De (400–340 f.Kr.) fra rundt 364 f.Kr. De første sikre observasjonene ble gjort av Galileo Galilei i 1609. Innen mars 1610 hadde han sett de fire massive galileiske måner med sitt teleskop med 30×forstørrelse: Ganymedes, Callisto, Io, og Europa.

Ingen andre satellitter ble oppdaget før E.E. Barnard observerte Amalthea i 1892. Ved hjelp av teleskopisk fotografi fulgte ytterligere oppdagelser raskt i løpet av det tyvende århundre. Himalia ble oppdaget av Charles Dillon Perrine i 1904, Elara av Perrine i 1905, Pasiphaë av Philibert Jacques Melotte i 1908, Sinope av Seth Barnes Nicholson i 1914, Lysithea og Carme av Seth Barnes Nicholson i 1938, Ananke av Nicholson i 1951, og Leda av Charles T. Kowal i 1974. Themisto ble observert av Kowal i 1975, men på grunn av utilstrekkelige observasjonsdata var den borte frem til 2000. Voyager-sondene oppdaget tre indre måner i 1979: Metis (Voyager 1, Stephen P. Synnott), Adrastea (Voyager 2, David C. Jewitt) og Thebe (Voyager 1, Synnott).

Mellom oktober 1999 til utgangen av 2003 fant forskere 45 nye måner ved å bruke sensitive bakkebaserte detektorer. De fleste ble oppdaget av et lag ledet av Scott S. Sheppard og David C. Jewitt. Andre oppdagere som bør nevnes er Elizabeth Roemer, Brett J. Gladman og Timothy B. Spahr. Callirrhoe ble oppdaget den 6. oktober 1999. Månene Dia, Iocaste, Praxidike, Harpalyke, Taygete, Chaldene, Erinome, Kalyke, Isonoe og Megaclite ble oppdaget i 2001. Euporie, Euanthe, Orthosie, Hermippe, Thyone, Aitne, Kale, Eurydome, Pasithee, Arche, Sponde og Autonoe ble oppdaget i 2002. S/2003 J 12, Eupheme, S/2003 J 18, Thelxinoe, Helike, S/2003 J 16, Mneme, Herse, S/2003 J 19, S/2003 J 15, S/2003 J 10, S/2003 J 23, Aoede, Kalliochore, Kore, Cyllene, Eukelade, S/2003 J 4, Hegemone, S/2003 J 9, S/2003 J 5 og S/2003 J 2 ble oppdaget i 2003. Disse månene går i lange, eksentriske og generelt retrograde baner. Gjennomsnittsstørrelsen er ca. 3 km, og de største er omtrent 9 km i diameter. De antas å være innfangede asteroider eller kanskje kometlegemer, muligvis fragmentert i flere deler, men svært lite er kjent om dem.

Fra 2010 til 2017 ble ytterligere 6 måner oppdaget: S/2010 J 2 og S/2010 J 1 i 2010, S/2011 J 1 og S/2011 J 2 i 2011, S/2016 J 1 i 2016 og S/2017 J 1 i 2017. I 2018 ble det oppdaget ti nye måner, og flere ble oppdaget i 2021 og 2022. Dette får det antallet måner opp i 95. Dette er det nest høyeste antallet måner rundt noen planet i solsystemet (Saturn har flere med 145 måner).

Navngiving 
De galileiske månene til Jupiter (Io, Europa, Ganymedes og Callisto) ble navngitt av Simon Marius like etter oppdagelsen i 1610. Frem til det 20. århundre ble imidlertid disse navnene tatt ut av bruk, og i stedet ble de i astronomisk litteratur bare referert til som «Jupiter I», «Jupiter II» osv., eller som «Jupiters første måne», «Jupiters andre måne» osv. Navnene Io, Europa, Ganymedes og Callisto ble populære i det 20. århundre, mens de resterende månene, vanligvis nummerert med romertall V (5) til XII (12), forble uten navn. Ved en populær, dog uoffisiell, konvensjon ble Jupiter V (oppdaget i 1892) gitt navnet Amalthea, først brukt av den franske astronomen Camille Flammarion.

De andre månene ble i hoveddelen av astronomisk litteratur bare referert til ved sine romertall (dvs. Jupiter IX) frem til 1970-årene. I 1975 tildelte Den internasjonale astronomiske unions (IAU) arbeidsgruppe for nomenklatur i det ytre solsystemet navn til satellittene V–XIII, og utarbeidet en formell prosess for navngiving av fremtidige satellitter som blir oppdaget. Praksisen var å navngi nyoppdagede måner rundt Jupiter etter elskerinner og favoritter av guden Jupiter (Zevs), og siden 2004 også etter deres etterkommere. Alle Jupiters måner fra XXXIV (Euporie) er oppkalt etter døtrene til Jupiter eller Zevs.

Noen asteroider deler navn med Jupitermåner: 9 Metis, 38 Leda, 52 Europa, 85 Io, 113 Amalthea og 239 Adrastea. Ytterligere to asteroider delte tidligere navn med Jupitermåner, men forskjellige stavemåter ble innført av IAU: Ganymedes og asteroiden 1036 Ganymed; og Callisto og asteroiden 204 Kallisto.

Grupper

Regulære satellitter 
Disse deles inn i to grupper:
 Indre satellitter eller Amaltheagruppen: Metis, Adrastea, Amalthea og Thebe. Disse går i bane svært nær Jupiter; de innerste to banene er mindre enn en joviansk dag. De to sistnevnte er henholdsvis den femte og den syvende største månene i det jovianske systemet. Observasjoner antyder at i hvert fall det største medlemmet, Amalthea, ikke ble dannet i sin nåværende bane, men lengre fra planeten eller at den er et innfanget himmellegeme fra solsystemet. Sammen med et antall indre små måner, som enda ikke er oppdaget, fyller og vedlikeholder disse månene Jupiters svake ringsystem. Metis og Adrastea bidrar til å opprettholde Jupiters hovedring, mens Amalthea og Thebe vedlikeholder hver sin svake ytterring.

 Hovedgruppen eller galileiske måner: Io, Europa, Ganymedes og Callisto. Med radier som er større enn noen av dvergplanetene er de noen av de største objektene i solsystemet utenom solen og de åtte planetene etter masse, og Ganymedes overgår planeten Merkur i diameter. De fire månene er henholdsvis de fjerde, sjette, første og tredje største naturlige satellittene i solsystemet og inneholder nesten 99,999 % av all massen i bane rundt Jupiter. Planeten er nesten  ganger mer massiv enn de galileiske månene. De indre månene er også del av en 1:2:4-baneresonans. Modeller antyder at de ble dannet av sakte akkresjon i en joviansk tåke med lav tetthet – en skive med gassen og støvet som fantes rundt Jupiter etter dannelsen – som varte opp mot 10 millioner år i tilfellet med Callisto.

Irregulære satellitter 

De irregulære satellittene er vesentlig mindre objekter med fjernere og mer eksentriske baner. De danner familier med objekter som deler likheter i bane (store halvakse, inklinasjon, eksentrisitet) og sammensetning; det antas at disse i det minste er delvise kollisjonsfamilier som ble til da større (men fremdeles små) foreldrelegemer ble knust av støt fra asteroider fanget av Jupiters gravitasjonsfelt. Disse familiene bærer navnene på sine største medlemmer. Følgende er listet opp nedenfor:
 Prograde satellitter:
 Themisto er den innerste irregulære månen og ikke del av noen kjent familie.

 Himaliagruppen består av de 9 månene Leda, Himalia, Lysithea, Elara, Ersa, Dia, Pandia, S/2011 J 3 og S/2018 J 2. Den er spredt over knappe 1,4 Gm i store halvakse, 1,6° i inklinasjon (27,5 ± 0,8°) og eksentrisiteter mellom 0,11 og 0,25. Det har blitt foreslått at gruppen kan være rester fra en asteroide fra hovedbeltet som har brutt opp.

 Carpogruppen består av de to månene Carpo og S/2018 J 4. Det er den nest ytterste prograde gruppen.

 Valetudo er den ytterste prograde månen og er ikke en del av noen kjent gruppe.

 Retrograde satellitter:

 Carmegruppen består av de 18 månene Herse, S/2003 J 10, Pasithee, Chaldene, Arche, Isonoe, Erinome, Kale, Aitne, Taygete, S/2003 J 9, Carme, S/2003 J 5, S/2003 J 19, S/2011 J 1, Kalyke, Eukelade og Kallichore. Den er spredt over kun 1,2 Gm i store halvakse, 1,6° i inklinasjon (165,7 ± 0,8°) og eksentrisiteter mellom 0,23 og 0,27. Gruppen er svært homogen i farge (lys rød) og antas å stamme fra en D-type-asteroide, muligens en jupitertrojan.

 Anankegruppen består av 19 måner. Den deles inn i en kjerne bestående av de 6 månene Ananke, Praxidike, Harpalyke, Iocaste, Euanthe, og Thyone og de 11 perifere månene Euporie, S/2003 J 2, S/2003 J 3, S/2003 J 12, S/2003 J 18, Thelxinoe, Helike, Orthosie, S/2003 J 16, Hermippe, Mneme, S/2003 J 15, og S/2010 J 2. Gruppen har en relativt større spredning enn de foregående gruppene, over 2,4 Gm i store halvakse, 8,1° i inklinasjon (mellom 145,7° og 154,8°) og eksentrisiteter mellom 0,02 og 0,28. De fleste av medlemmene er grå og antas å stamme fra rester av en fanget asteroide.

 Pasiphaëgruppen består av de 17 månene Eurydome, S/2003 J 23, Hegemone, Pasiphaë, Sponde, Cyllene, Megaclite, S/2003 J 4, Callirrhoe, Sinope, Autonoe, Aoede, S/2011 J 2, S/2010 J 1, Kore, S/2016 J 1 og S/2017 J 1. Gruppen er ganske spredt med en spredning over 1,3 Gm, inklinasjoner mellom 144,5° og 158,3° og eksentrisiteter mellom 0,25 og 0,43. Fargene varierer også betydelig, fra røde til grå, noe som kan skyldes av flere kollisjoner. Sinope, som enkelte ganger inkluderes i Pasiphaë-gruppen, er rød, og gitt forskjellen i inklinasjon kan den ha blitt innfanget uavhengig; Pasiphaë og Sinope er også fanget i sekulære resonanser med Jupiter.

Tabell 
Jupiters måner er listet nedenfor etter omløpstid, fra innerst til ytterst. Dette er basert på en gjennomsnittsavstand til Jupiter i økende rekkefølge. Romertallene refererer til rekkefølgen av oppdagelsene for hver enkelt måne. Diameterene til de enkelte måner (målt i km) er noen ganger oppgitt med flere tall (for eksempel «60×40×34»). Dette betyr at legemet ikke er en perfekt sfæroide og at hver av dimensjonene har blitt tilstrekkelig målt. Massen til de enkelte måner er oppgitt i  kg.

Månenes store halvakse er målt i km, og noen store halvakser er beregnet ved bruk av µ-verdien. Omløpstiden er oppgitt i Jorddøgn (perioder med negative verdier er retrograde). Månenes inklinasjon er oppgitt i grader (°). Deretter følger månenes baneeksentrisitet, som er målt ved å bruke inklinasjonen til det lokale Laplaceplanet.

Måner som er tilstrekkelig massive til at overflaten har kollapset til en sfæroide er uthevet med fet skrifttype. Dette er de fire galileiske måner, som er sammenlignbare i størrelse med jordens måne. De fire indre månene er mye mindre. De irregulært fangede månene er farget lyse grå ved prograd og mørkegrå ved retrograd bevegelse

Noter

Referanser

Nettsider

Litteratur

Eksterne lenker 
 Jupiter Satellite Data 
 Jupiter, and The Giant Planet Satellite and Moon Page 
 Simulation showing the position of Jupiter's Moon 
 Animated tour of Jupiter's Moons , University of Glamorgan 
 Jupiter's Moons  av NASA's Solar System Exploration 
 «43 more moons orbiting Jupiter» artikkel fra 2003 i San Francisco Chronicle 
 Articles on the Jupiter System i Planetary Science Research Discoveries 
 An animation of the Jovian system of moons 

 
Artikler i astronomiprosjektet
Astronomiske lister