Měsíce planety Jupiter

Měsíce planety Jupiter objevené 16. května 2002

Nové pojmenování měsíců

Mezinárodní astronomická unie (International Astronomical Union) pojmenovala na své 25. valné hromadě, která se konala 13. až 26. července 2003 v Sydney, Austrálie, 11 Jupiterových měsíců, které byly objeveny po roce 2000 a doposud nesly pouze číselné označení. Šest Jupiterových měsíců bylo pojmenováno podle dobytých území řeckým bohem Diem a pět podle Diových dcer.

Nové poznatky o měsících

Sheppard a jeho tým objevil v roce 2001 dalších 11 měsíců, ale pouze 4 z  11 se podařilo znovu nalézt od jejich původního objevu. "Předpokládám, že se nám během příštích dvou týdnů podaří nalézt další", sliboval 26. listopadu 2002 Marsden.

Marsden doufá, že se podaří měsíce pojmenovat před další valnou hromadou Mezinárodní astronomické unie (International Astronomical Union) naplánovanou na červenec 2003 v Sydney, Austrálie. Zatímco objevitelé komet a asteoridů mohou pojmenovat své objekty přímo, objevitelé měsíců planet musejí toto privilegium poskytnout IAU. "Myslím si, že úmluva je přiměřená, ale není dosti vynalézavá", řekl Sheppard. "Nicméně, v současné době jsme objevili dalších 11 měsíců. Musíme pro ně tedy vymyslet jména."

Jupiter má nyní 39 měsíců, nejvíce z planet v naší sluneční soustavě. Marsden se ale neobává budoucího pojmenovávání dalších nových měsíců Jupitera. "Jupiter měl velké množství milenek, v žádném případě nehrozí nebezpečí vyčerpání jejich jmen", řekl.

Objev měsíců S/2001 J1 - S/2001 J11

• Charakteristika

Astronomové 16. května 2002 oznámili, že objevili dalších 11 měsíců, které obíhají okolo planety Jupiter. Tím dosáhla obří planeta největšího počtu měsíců ve sluneční soustavě.

Na těchto snímcích je zachycen Jupiterův měsíc S/2001 J3. Pohyb měsíce je zřetelně viditelný v porovnání se stálými objekty na pozadí (hvězdy, galaxie). Jupiter na snímku není, ale nachází se několik stupňů západním směrem. Poloha měsíce je na třech snímcích zvýrazněna zeleným kroužkem. Každý snímek má 50 úhlových vteřin na délku a 90 úhlových vteřin v šířce, sever je nahoře a východ je vpravo. Snímky byly pořízeny 9. prosince 2001 ve 13:38:33, 14:28:19 a 15:04:10 UT. Autor snímku: Universita na Havaji

Společnost Minor Planets Center z Mezinárodní astronomické unie (International Astronomical Union) ohlásila objev 11 malých nepravidelných měsíců obíhající okolo Jupitera v cirkuláři vydaném 16. května 2002. Objev uskutečnili astronomové David Jewitt (fotografie) a Scott S. Sheppard (fotografie) z Univerzity Havajského institutu pro astronomii a Jan Kleyna z Cambridgské univerzity.

Všech 11 měsíců jsou malá tělesa s průměrem, který se odhaduje na 2 až 4 km. Měsíce jsou na velmi eliptické oběžné dráze, s velkým sklonem, s průměrnou vzdáleností 300 poloměrů Jupitera (21 milionů km) od planety. Oběžné dráhy jsou retrográdní, tzn. že měsíce obíhají okolo Jupitera v opačném směru než je rotace planety kolem vlastní osy.

Počet známých měsíců obíhajících okolo Jupitera se zvýšil na 39 (stav před 18. prosincem 2002). Tím se největší planeta sluneční soustavy, Jupiter, dostala v počtu známých měsíců na první místo. Planeta Saturn se nyní se svými 31 známými měsíci ocitla na druhém místě.

Pro nalezení nových měsíců se použily snímky, které byly pořízeny v prosinci 2001 3,6metrovým kanadsko-francouzko-havajským dalekohledem na Mauna Kea na Havaji. Snímky vznikly použitím jedné z největších digitálních kamer, které astronomové v dnešní době používají, které se někdy říká "12K". Toto pojmenování si získala z toho důvodu, že detektor obsahuje napříč 12 000 pixelů. Snímky byly analyzovány počítači, které hledaly objekty, které by mohly být měsíci; tyto kandidáty později objevily 2,2metrovým dalekohledem na Mauna Kea a tak byla potvrzena jejich totožnost a zjištěna jejich oběžná dráha.

Jedná se o poslední z řady objevů nedávných let, které výrazně zvýšily počet malých měsíců obíhajících okolo čtyř plynných planet ve sluneční soustavě: Jupiter, Saturn, Uran a Neptun. Objevy byly možné použitím nové generace elektronických kamer, které snímají rozlehlé oblasti oblohy a dokážou odhalit slabé objekty.

Objev může pomoci planetárním vědcům, kteří mohou vysvětlit, jak Jupiter tyto měsíce získává (dalších zhruba 20 měsíců se také pohybuje po nepravidelných drahách). Oběžná dráha naznačuje, že tělesa byla zachycena z pásu planetek. Na druhou stranu je pro planetu v současné sluneční soustavě velmi složité zachytit náhodnou planetku. Astronomové se tak domnívají, že měsíce obíhají okolo planety od ranné fáze sluneční soustavy.

Vědci mají k dispozici dva modely, které vysvětlují, jak mohl mladý Jupiter tyto měsíce zachytit. První model (vlivem zbrždění o plyn) předpokládá, že se malá tělesa mohla zpomalit průchodem skrze nafouklou protoplanetární atmosféru Jupitera, tělesa, která neshořela, se dostala na eliptickou oběžnou dráhu. Alternativní model (vlivem zachycení gravitací) předpokládá, že prudký nárůst hmotnosti mohl dovolit mladé planetě zachytit blízké planetesimály pohybující se na podobné oběžné dráze.

Sheppard se domnívá, že studium rozměrového rozložení nepravidelných měsíců může vědcům umožnit zjistit rozdíly mezi těmito dvěma modely.

"Zbrždění o plyn předpokládá, že by se zde neměly nacházet měsíce s malou velikostí, protože tato tělesa byla vystavena většímu tření o plyn než mnohem větší objekty", vysvětluje Sheppard. "Zatímco druhý způsob, nárůst hmotnosti, žádnou závislost na velikosti nemá. Takže bližší zkoumání a kompletní vzorek měsíců Jupitera nám může dovolit upřednostňovat první teorii před druhou."

Animace vytvořená ze snímků, na kterých je zachycen Jupiterův měsíc S/2001 J3. Pohyb měsíce je zřetelně viditelný v porovnání se stálými objekty na pozadí (hvězdy, galaxie). Jupiter se nachází se několik stupňů západním směrem. Po kliknutí se zobrazí jednotlivé snímky.

Sheppard dále poznamenal, že jeho skupina dává v současnosti přednosti modelu zbrždění plynem, protože objevené měsíce jsou zhruba ve velikosti, aby se zpomalením dostaly na oběžnou dráhu v nafouklé protoplanetární atmosféře Jupitera. Nicméně poznamenal, že předpokládaná velikost měsíců je příliš malá na to, aby je bylo možné v současnosti objevit.

Sheppard řekl, že jeho skupina dává v současnosti přednost prvnímu modelu (vlivem brždění o plyn) a to vzhledem k tomu, že měsíce, které byly objeveny, se nacházejí na vhodných místech (drahách).

Tento schématický obrázek ukazuje oběžné dráhy nepravidelných měsíců Jupitera. Pro představu je zakreslena dráha galileovskýho měsíce Callisto, který se pohybuje pravidelné dráze. Vložený obrázek vpravo nahoře ukazuje snímek, na kterým byl objeven jeden z nových měsíců. Černým kroužekm je označena jeho poloha a je zřetelný jeho pohyb vůči vzdálenějším hvězdám a galaxiím. Autor snímku: Universita na Havaji

Hledání dalších měsíců Jupitera je naplánováno na blízkou budoucnost, s tím, že zde na objevení pravděpodobně čeká spoustu měsíců. "Podle našich odhadů", říká Sheppard, "se domníváme, že Jupiter má asi 100 měsíců, které jsou v průměru větší než jeden kilometr."

Známé pravidelné měsíce Jupitera

Snímek zobrazuje pohled na oběžné dráhy pravidelných měsíců Jupitera, které mají malou oběžnou dráhu a nízký sklon dráhy. Tyto objekty pravděpodobně vznikly v  minulosti z plynového a prachového disku při vzniku planety. Některé z galileovských měsíců jsou větší než planety Merkur a Pluto. Když Galileo v roce 1610 objevil tyto čtyři obrovské měsíce obíhající okolo Jupitera, předpověděl, že Země asi nebude středem vesmíru. Čtyři menší vnitřní měsíce mají tak slabou gravitaci, že ztrácejí materiál bombardováním mikrometeoroidy, které jsou blízko Jupitera. Toto vytváří prachový prstenec, který byl u Jupitera objeven.

Dráhy známých pravidelných měsíců Jupitera, černou tečkou je zobrazen poloha Jupitera. Oběžné dráhy obrovských galileovských měsíců jsou nachovou tečkovanou čárou. Oběžné dráhy malých vnitřních měsíců jsou zobrazeny zelenou čárkovanou čárou.

Nepravidelné měsíce

Snímek zobrazuje pohled na oběžné dráhy všech 31 známých vnějších nepravidelných měsíců Jupitera. Nepravidelné měsíce mají rozsáhlou oběžnou dráhu, sklon dráhy a excentricitu. Podle charakteru oběžné dráhy a malých rozměru lze usuzovat, že tyto objekty byly zachyceny.

Dráhy všech známých nepravidelných měsíců Jupitera, černou tečkou je zobrazen poloha Jupitera. Oběžná dráha měsíce Callisto je nachovou tečkovanou čárou. Oběžná dráha vnitřního měsíce S/2000 J1 je zobrazena zelenou čerchovanou čárou. Modrou čárkovanou čárou jsou vyznačeny dráhy skupiny 5 nepravidelných měsíců. Červenou plnou čárou je zobrazeno 11 nových nepravidelných měsíců, které byly objeveny v roce 2001. Červenou čárkovanou čárou je zobrazeno 14 dříve známých nepravidelných měsíců.

Himalia, největší nepravidelný měsíc s průměrem okolo 150 km, byl první objevený nepravidelný měsíc Jupitera. Objevil ho Perrine na fotografických deskách v roce 1904. Další nepravidelné měsíce, které patřily do této skupiny, byly postupně objevovány ve 20. století. Nová vlna objevů začala v posledních letech pomocí nových moderních technologií, kdy se začalo používat velkých CCD kamer. Poslední objevy velkého množství měsíců okolo Jupitera naznačuje, že je plné malých kamenných měsíců. Jsou odhady, že se kolem Jupitera pohybují stovky nepravidelných měsíců větších než 1 km. Pokračující pozorování prostoru okolo Jupitera nám pomůže objevit další jeho měsíce.

Možné skupiny

25 nepravidelných měsíců má velikost velké poloosy okolo 300 poloměrů Jupitera (20 000 000 km) a sklon dráhy 160 až 160 stupňů, tzn. že obíhají okolo Jupitera v opačném směru, než je jeho rotace kolem vlastní osy.

5 nepravidelných měsíců má velikost velké poloosy okolo 150 poloměrů Jupitera (11 000 000 km) a sklon dráhy okolo 30 stupňů, tzn. že obíhají okolo Jupitera v stejném směru, jako je jeho rotace kolem vlastní osy.

1 nepravidelný měsíc (S/2001 J1) nezaujímá žádnou z výše uvedených skupin. Velikost velké poloosy je okolo 100 poloměrů Jupitera (7 000 000 km) a sklon dráhy 45 stupňů.

Dráhy nově objevených měsíců

Snímek zobrazuje pohled na oběžné dráhy všech 11 nově objevených nepravidelných měsíců Jupitera. Nepravidelné měsíce mají rozsáhlou oběžnou dráhu, sklon dráhy a excentricitu.

Dráhy všech nových nepravidelných měsíců Jupitera, černou tečkou je zobrazen poloha Jupitera. Oběžná dráha měsíce Callisto je nachovou tečkovanou čárou. Červenou plnou čárou je zobrazeno 11 nových nepravidelných měsíců, které byly objeveny v  roce 2001.