Все о космосе

Юпитер. История открытия и немного мифологии

В 1975 г. было известно о существовании всего 31 ес­тественного спутника планет Солнечной системы, к 1980 г. это количество составляло 41, а на сегод­няшний день общее число известных спутников планет рав­няется 128. Только семь из них можно назвать "гигантски­ми лунами". Их диаметры находятся в пределах от 3000 до 6000 км, т.е. по величине они сравнимы с планетой Мерку­рий. Это спутница нашей планеты — Луна, Титан (спутник Сатурна), Тритон (спутник Нептуна), а также четыре са­мых больших спутника Юпитера Ио, Каллисто, Ганимед, Ев­ропа, которые называют галилеевыми, так как они были открыты Галилео Галилеем в январе 1610 г., когда итальян­ский ученый впервые направил на небо свой телескоп.

Остальные спутники, совсем крошечные, обычно меньше 1000 км в поперечнике, а размеры многих из них составляют всего несколько десятков км. Наиболее многочисленно семейство спутников Юпитера, да это и не удивительно: ведь и сам великан-Юпитер — ги­гантский газовый шар — самая крупная планета в нашей Солнечной системе, массой лишь немногим уступающая звез­де. У Юпитера на сегодняшний день открыт 61 спутник — почти половина из всех известных спутников планет. Вот как описал открытие самых ярких спутников Юпитера сам Гали­лео Галилей в своей книге "Sidereus Nuntius" ("Звездный вестник"): "...я направил свой телескоп на Юпитер и заметил три слабых звездочки, которые привлекли мое внимание своей близостью к планете и расположением почти на одной прямой линии с Юпитером. В следующую ночь я опять отыс­кал эти же слабые звездочки около Юпитера и заметил, что они переменили свое положение относительно диска плане­ты, но не так, как это могло бы произойти от перемещения планеты между этими слабыми звездочками. Две ночи спус­тя мои догадки подтвердились, и я сделал вывод, что новые небесные тела представляют не неподвижные звезды, а дви­жущиеся небесные светила, которые сопровождают Юпитер в его собственном движении 13 января я заметал четвертое тело и в скором вре­мени я убедился, что эти четыре тела обращаются вокруг Юпитера".

Новооткрытые тела Галилей назвал "Медичийскими планетами", в честь сво­его покровителя Козьмы Медичи — Великого герцога Тосканского. Другой великий астроном, Кеплер, в 1618 г. отнес их к новому разряду небес­ных тел, назвав "спутниками планет", как именуют их и поныне.

Немецкий астроном Симон Мариус, на протяжении четырех лет оспаривая у Галилея приоритет открытия спутников Юпитера, назвал их с посвящением сво­им высочайшим патронам: "Sidera Brandenburgica" "Бранденбургские светила". И хотя Симон Мариус так и не стал первооткрывателем спутников Юпитера, именно он в 1614 г. дал четырем из них имена: Ио, Европа, Каллисто и Ганимед, которые были приняты астрономической наукой. Более того, эти названия поро­дили традицию, предопределившую мифологические корни имен большинства спутников, открытых позже.

Все предложенные Мариусом названия для спутников Юпитера — это имена персонажей греческой мифологии, так или иначе связанных с верховным божес­твом древних греков — Зевсом, который у римлян трансформировался в Юпите­ра. Царевны Ио и Европа были героинями любовных историй Зевса, а царевич Ганимед, взятый за свою неописуемую красоту на небо, был виночерпием Зевса. В аркадскую нимфу Каллисто Зевс был безумно влюблен, и ревнивая Гера прев­ратила нимфу в медведицу.

К тому времени, когда Мариус да­вал имена спутникам Юпитера, ан­тичная мифология уже давно и проч­но утвердилась в наименованиях не­бесных объектов. Удача же Мариуса заключалась в том, что он выбрал имена таких мифологических персо­нажей, которые были, во-первых, тесно связаны с Зевсом — Юпитером и, во-вторых, по своему мифологи­ческому рангу располагались ниже этого главенствующего бога. Подоб­ный выбор хорошо отражал реаль­ные соотношения планеты и ее спут­ников.

Таким образом, Симон Мариус и определил правила, применявшиеся впоследствии. Новооткрытые спут­ники получали имена мифологичес­ких персонажей, связанных с бо­жеством, имя которого носила сама планета.

Характеристики спутников

Основные характеристики галилеевых спутников Юпитера и элементы их орбит приведены в таблице 1. Все они движутся в плоскости экватора Юпите­ра по почти круговым орбитам и достаточно близки к Юпитеру, чтобы их те­ни падали на поверхность планеты, когда спутники проходят между ней и Солнцем.

Движение галилеевых спутников весьма интересно и сложно для описания за­конами небесной механики. Его характерные особенности заметил еще Лаплас в 1794 г. Периоды обращения Ио и Европы составляют примерно 1,77 и 3,55 суток соответственно, т. е. относятся друг к другу как 1:2. Периоды обращения Европы и Ганимеда — 3,55 и 7,15 суток, т.е. также находятся в соотношении 1:2. Таким образом, в системе галилеевых спутников имеется тройной резонанс 1:2:4.

Таблица 1 Краткая характеристика галилеевых спутников

Лаплас открыл и другие закономер­ности в их движении и сформулировал две теоремы. Теперь они носят назва­ние законов Лапласа, из которых выво­дятся интересные кинематические следствия. Например, три внутренние галилеевы спутника не могут находить­ся в тройном соединении, т.е., располагаться на одной прямой с Юпитером по одну сторону от планеты.

Движение галилеевых спутников оп­ределяется, в основном, гравитацион­ным притяжением планеты, рассматри­ваемой как точечная масса, и возмуще­ниями от сильного взаимодействия спут­ников друг с другом. Всего теория дви­жения галилеевых спутников содержит более тридцати физических параметров.