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Satélites de Xúpiter

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Les Llunes de Xúpiter o Llunes Xovianes correspuenden al planeta Xúpiter y sumen el númberu de 79 satélites naturales conocíos[1][2]. Esto fai que Xúpiter seya'l planeta del Sistema Solar col mayor númberu de llunes d'órbita razonablemente estable si nun contamos les pequeñes llunes que formen parte de los aniellos de Saturnu[3]. Les llunes de tamañu mayor son les nomaes llunes o satélites galileanos, descubiertes de forma independiente en 1610 por Galileo Galilei y Simon Marius y que foron los primeros oxetos celestes alcontraos qu'orbitaben otru que nun fora la Tierra o'l Sol. De magar finales del sieglu XIX vienen descubriéndose delles docenes de llunes xovianes menores, que reciben nomes d'amantes o fíes del dios romanu Xúpiter o'l so equivalente griegu Zeus. Los satélites galileanos son, con muncho, los mayores y más pesaos de tolos satélites de Xúpiter: en conxuntu representen, en masa, el 99,997% de la masa que, en forma d'aniellos o satélites, orbita alredor d'esi planeta.

Los Satélites galileanos (de drecha a esquierda y n'orde según la so distancia a Xúpiter): Ío, Europa, Ganímedes y Calistu.

De toles llunes xovianes ocho son satélites regulares, con movimientu prógradu y órbites cuasimente circulares que tán poco inclinaes con respectu al planu ecuatorial xupiterinu. Los satélites galileanos son cuasimente esféricos como resultáu de la so masa planetaria, de forma que tendríen la categoría, d'orbitar alredor del Sol y non de Xúpiter, polo menos de planetes nanos. Los otros cuatro satélites regulares son muncho más pequeños y orbiten muncho más cerca del planeta, y son l'orixe del polvu estelar que forma los anillos de Xúpiter. Les 71 llunes restantes son satélites irregulares con órbitas, retrógrades unes y prógrades otres, muncho más alloñaes de Xúpiter, y con grandes inclinaciones y escentricidaes. Son, mui probablemente, llunes qu'orbitaben alredor del Sol primero de ser capturaes por Xúpiter. Ventisiete d'ellas entá nun tienen nome oficial.

Característiques

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Les característiques físiques ya orbitales de los satélites son perdiferentes. Los cuatro galileanos miden caún más de 3.100 km de diámetru; el mayor d'ellos, Ganimedes, ye'l novenu mayor oxetu del Sistema Solar, mayor inclusive que Mercuriu. El restu de les llunes xovianes tienen menos de 250 km de diámetru, y munches d'elles superen los 5 km de diámetru. La so forma orbital varía tamién enforma: la de les mayores de casi perfechamente circular, mentantu que la d'otres ye perinclinada y mui escéntrica, habiendo tamién munches que xiren en direición contraria a la de rotación de Xúpiter (movimientu retrógradu). El periodu orbital de les llunes va dende les menos de siete hores de dalgunes, que xiren más rápidu alredor del exe del planeta que'l propiu planeta, a los casi trés años terrestres d'otres.

Orixe y evolución

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La hipótesis actual establez que los satélites regulares de Xúpiter formáranse a partir d'un discu circumplanetariu, un aniellu de gas y oxetos sólidos asemeyáu a un discu protoplanetariu[4][5]. Quiciás seyan los restos del procesu de formación, al entamu de la historia de Xúpiter, de los satélites galileanos[4][6].

Les simulaciones suxeren que, pese a que'l discu tenía una masa relativamente grande y estable, col pasar del tiempu foi siendo atravesáu por una parte importante de la masa que Xúpiter foi capturando de la nebulosa solar. Sicasí, pa desplicar la esistencia de los satélites qu'esisten anguaño sería abondo que la masa del protodiscu de Xúpiter fora namái el 2% de la que tien[4], polo que quiciás hobiera delles xeneraciones de satélites de masa asemeyada a la de los galileanos a lo llargo del periodu de formación del planeta. Caúna d'eses xeneraciones de llunes podríen tener sío atrayíes pol planeta, aumentando la so masa, al tiempu que diben formándose nueves llunes a partir de más escombru estelar capturáu del planeta pola nebulosa solar[4]. Nel momentu nel que se formó l'actual xeneración de llunes, que se piensa que ye la quinta, el discu sería tan finu que nun habría interferir más cola órbita de les llunes[6]. Los actuales satélites galileanos, sicasí, entá viéronse afectaos pol discu, cayendo en, y siendo protexíos parcialmente de la so atraición pol planeta, por la esistencia d'una resonancia orbital, qu'entá esiste ente Io, Europa y Ganimedes, ente ellos. La mayor masa de Ganímedes desplícase porque habría averaose a Xúpiter a más velocidá qu'Europa o Ío[4].

Les llunes más esteriores, irregulares, piénsase que son asteroides capturaos nún momentu nel que'l discu protollunar yera entá lo suficientemente grande como p'absorber la mayoría del so momentum y capturalos. Piénsase que munchos franciéronse en cachos de resultes de les fuercies d'estrés mecánicu producíes demientres la so captura o dempués, pol choque con otros cuerpos celestes menores, hasta tener la so forma actual[7].

Descubrimientu

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Xúpiter y los sos 4 satélites más importantes: Ganimedes, Calistu, Europa ya Ío (les distancies ya'l tamañu nun tán a escala).
 
Aniellos y llunes internes de Xúpiter.

L'historiador chinu Xi Zezong afirma que'l rexistru más tempranu d'una lluna xoviana (Ganimedes o Calistu) ye'l que fizo l'astrónomu chinu Gan De, qu'anotó, alredor de 364 e.C., que viera una "estrella colorada" que pudiera ser una de les llunes de Xúpiter[8]. Sicasí, les primeres observaciones segures de los satélites de Xúpiter foron las que fizo Galileo Galilei en 1609[9]. Pa xineru de 1610 tenía avistao, col so telescopiu de magnificación de trenta aumentos, los cuatro satélites mayores, qu'anguaño lleven el so nome; espublizó el so descubrimientu en marzu de 1610[10]. Al tiempu, de forma independiente y un día dempués de Galileo, Simon Marius descubrió tamién les llunes, magar que nun espublizó'l so descubrimientu hasta 1614, y foi'l que-yos punxo los nomes que tienen anguaño: Ganímedes, Calistu, Ío ya Europa[11]. Nun habría otru descubrimientu hasta que E.E. Bernard descubrió Amaltea en 1892[12].

Cola axuda de la fotografía telescópica medró enforma'l númberu de descubrimientos a lo llargo'l sieglu XX. Asina, Himalia foi descubierta en 1904[13], Elara en 1905[14], Pasifae en 1908[15], Sinope en 1914[16], Lisitea y Carmé en 1938[17], Ananke en 1951[18] y Leda en 1974[19].

Pal tiempu nel que les sondes espaciales Voyager aportaron a Xúpiter, en 1979, descubriéranse yá trece llunes; nun s'inclúi ente elles a Temistu, que fuera detectada en 1975[20] pero de la que nun se pudieron recoyer datos observacionales bastantes pa confirmar la so esistencia hasta l'añu 2000. La nave Voyager descubrió trés llunes más en 1979: Metis, Adrastea y Tebe[21].

Nun hebo otros descubrimientos nes siguientes dos décades, pero ente ochobre de 1999 y febreru de 2003 los astrónomos alcontraron, usando detectores más sensibles con base en tierra,otres 34 llunes. Toes elles son satélites minúsculos, con grandes órbites escéntriques, xeneralmente retrógrades, y un diámetru mediu de 3 km, y 9 km na mayor. Toes elles piénsese que son asteroides, o quiciás cometes, capturaes pol planeta y posiblemente francíos en dellos cachos[22][23].

De magar, hasta 2015, descubriéronse 15 satélites más[23]. En 2016 l'equipu de la Carnegie Institution for Science, dirixíu por Scott S. Sheppard, añadió otres dos, que poníen el total en 69[24], y el 17 de xunetu de 2018 la Xunión Astronómica Internacional confirmó que l'equipu de Sheppard descubriera otres diez, que ponen el númberu total de satélites xovianos descubiertos en 79[25]. Ente elles tenemos a Valetudu, una lluna con una órbita prógrada que crucia les órbites retrógrades d'otres, lo que fai que seya posible, si pensamos nuna escala de tiempu de miles de millones d'años, que choque con dalguna[26].

Ye probable qu'esistan otros satélites minúsculos, pero la estrema dificultá de la so detección fai que tean entá por descubrir[3].

Nomenclatura

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Los nomes actuales de los satélites galileanos (Ío, Europa, Ganímedes y Calistu) son los-que yos diera Simon Marius poco dempués del so descubrimientu en 1610[27]. Sicasí, esos nomes nun avezaron a usase hasta'l sieglu XX. La lliteratura astronómica falaba d'ellos namái como "Xúpiter I", "Xúpiter II", etc., o como "el primer satélite de Xúpiter", el "segundu satélite de Xúpiter", y asina socesivamente[27]. Los nomes que punxera Marius entamaron a volvese populares a mediaos del sieglu XX[27]. El restu de les llunes siguieron ensin nome, y avezaba a denomales usando numberales romanos, del V al XII[28]. Xúpiter V foi descubierta en 1892 y bautizada pol astrónomu francés Camille Flammarion nuna reunión astronómica que nun tuvo calter oficial[29].

El restu les llunes foron denomaes col so numberal romanu na mayoría de la lliteratura astronómica anterior a la década de 1970[30]. En 1975 el Grupu de Trabayu pa la Nomenclatura del Sistema Solar esterior de la Unión Astronómica Internacional oficializó nomes pa les llunes de la V a la XIII[31], y marcó les pautes pal procesu formal d'asignación de nomes a les futures llunes que pudiera tener el planeta[31]. La práctica foi atribuyir a les llunes, según se diben descubriendo, colos nomes d'amantes y favorites del dios Xúpiter (Zeus), y, de magar 2004, de los de los sos descendientes[29]. Toles llunes a partir de la XXXIV (Euporia) llámense como dalgún descendiente de Xúpiter o Zeus[29] sacante Dia (la LIII), que fora una amante del dios. Úsense nomes acabaos en "a" o en "o" pa los satélites irregulares prógrados (la cabera terminación emplégase pa los que tienen muncha inclinación), y los acabaos en "e" pa los retrógrados[32]. Dalgunes de les llunes más recientemente descubiertes entá nun tienen nome oficial.

Dellos asteroides comparten nome coles llunes de Xúpiter: 9 Metis, 38 Leda, 52 Europa, 85 Io, 113 Amalthea y 239 Adrastea. Otros dos compartíen nome con dos de los satélites galileanos hasta que la UAI estableció diferencies tipográficas pa estremalos: Ganymede (Ganímedes) y l'asteroide 1037 Ganymed, y Callisto (Calistu) y l'asteroide 204 Kallisto.

Llistáu completu

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Nome Diámetru
(km)		 Masa
(kg)		 Radiu orbital
(km)		 Periodu
(d)		 Enclín
(°)		 Escentricidá Greyu Imaxe
Metis 43 1,2×1017 128 000 0,295 0,019 0,0012 Amaltea
 
Adrastea 26×20×16 7,5×1015 129 000 0,298 0,054 0,0018 Amaltea
 
Amaltea 262×146×134 2,1×1018 181 400 0,498 0,388 0,0031 Amaltea
 
Tebe 110×90 1,5×1018 221 900 0,675 1,070 0,0177 Amaltea
 
Ío 3643 8,9×1022 421 800 1,769 0,036 0,0041 Satélite galileanu
 
Europa 3122 4,8×1022 671 100 3,551 0,469 0,0094 Satélite galileanu
 
Ganímedes 5262 1,5×1023 1 070 400 7,155 0,170 0,0011 Satélite galileanu
 
Calistu 4821 1,1×1023 1 882 700 16,690 0,187 0,0074 Satélite galileanu
 
Temistu 8 6,9×1014 7 284 000 130,020 43,259 0,2426 Temistu
Leda 20 1,1×1016 11 165 000 240,920 27,457 0,1636 Himalia
Himalia 170 6,7×1018 11 461 000 250,560 27,496 0,1623 Himalia
Lisitea 36 6,3×1016 11 717 000 259,200 28,302 0,1124 Himalia
Elara 86 8,7×1017 11 741 000 259,640 26,627 0,2174 Himalia
S/2000 J 11 4 9,0×1013 12 555 000 286,950 28,273 0,2484 Himalia
Carpu 3 4,5×1013 16 989 000 456,100 51,395 0,4297 ?
S/2003 J 12 1 1,5×1012 17 582 000 489,500 151,140 0,5095 ?
Euporia 2 1,5×1013 19 304 000 550,740 145,767 0,1432 Ananké ?
S/2003 J 3 2 1,5×1013 20 221 000 583,880 147,550 0,1970 Ananké ?
S/2003 J 18 2 1,5×1013 20 514 000 596,590 146,104 0,0221 Ananké ?
S/2003 J 16 2 1,5×1013 20 957 000 616,360 148,537 0,2246 Ananké
Mnemea 2 1,5×1013 21 069 000 620,040 148,635 0,2273 Ananké
Euante 3 4,5×1013 20 797 000 620,490 148,910 0,2321 Ananké
Ortosia 2 1,5×1013 20 720 000 622,560 145,921 0,2808 Ananké ?
Harpálice 4 1,2×1014 20 858 000 623,310 148,644 0,2268 Ananké
Praxídice 7 4,3×1014 20 907 000 625,380 148,967 0,2308 Ananké
Tioné 4 9,0×1013 20 939 000 627,210 148,509 0,2286 Ananké
Thelxinoé 2 1,5×1013 21 162 000 628,090 151,417 0,2206 Ananké ?
Ananké 28 3,0×1016 21 276 000 629,770 148,889 0,2435 Ananké
Yocasta 5 1,9×1014 21 061 000 631,600 149,429 0,2160 Ananké
Hermipé 4 9,0×1013 21 131 000 633,900 150,725 0,2096 Ananké ?
Hélicé 4 9,0×1013 21 263 000 634,770 154,773 0,1558 Ananké
S/2003 J 15 2 1,5×1013 22 627 000 689,770 146,501 0,1910 Ananké
S/2003 J 17 2 1,5×1013 22 992 000 714,470 164,917 0,2378 Carmé
S/2003 J 10 2 1,5×1013 23 041 000 716,250 165,086 0,4295 Carmé ?
Eurídome 3 4,5×1013 22 865 000 717,330 150,274 0,2759 Pasífae ?
Pasítea 2 1,5×1013 23 004 000 719,440 165,138 0,2675 Carmé
Caldona 4 7,5×1013 23 100 000 723,700 165,191 0,2519 Carmé
Arché 3 4,5×1013 22 931 000 723,900 165,001 0,2588 Carmé
Isonoé 4 7,5×1013 23 155 000 726,250 165,268 0,2471 Carmé
Érínome 3 4,5×1013 23 196 000 728,510 164,934 0,2665 Carmé
Calé 2 1,5×1013 23 217 000 729,470 164,996 0,2599 Carmé
Aitné 3 4,5×1013 23 229 000 730,180 165,091 0,2643 Carmé
Táigete 5 1,6×1014 23 280 000 732,410 165,272 0,2525 Carmé
S/2003 J 23 2 1,5×1013 23 563 000 732,440 146,314 0,2714 Pasífae
S/2003 J 9 1 1,5×1012 23 384 000 733,290 165,079 0,2632 Carmé
Carmé 46 1,3×1017 23 404 000 734,170 164,907 0,2533 Carmé
S/2003 J 5 4 9,0×1013 23 495 000 738,730 165,247 0,2478 Carmé
Héxémone 3 4,5×1013 23 947 000 739,600 155,214 0,3276 Pasífae
S/2003 J 19 2 1,5×1013 23 533 000 740,420 165,153 0,2556 Carmé
Cálice 5 1,9×1014 23 566 000 742,030 165,159 0,2465 Carmé
Pasífae 60 3,0×1017 23 624 000 743,630 151,431 0,4090 Pasífae
Eukélade 4 9,0×1013 23 661 000 746,390 165,482 0,2721 Carmé
Spondé 2 1,5×1013 23 487 000 748,340 150,998 0,3121 Pasífae
Cyllène 2 1,5×1013 23 951 000 751,940 150,123 0,4116 Pasífae
Mégaclité 5 2,1×1014 23 493 000 752,880 152,769 0,4197 Pasífae
S/2003 J 4 2 1,5×1013 23 930 000 755,240 149,581 0,3618 Pasífae
Calírroe 9 8,7×1014 24 103 000 758,770 147,158 0,2828 Pasífae
Sinopé 38 7,5×1016 23 939 000 758,900 158,109 0,2495 Pasífae
Autónoe 4 9,0×1013 24 046 000 760,950 152,416 0,3168 Pasífae
Aœdé 4 9,0×1013 23 981 000 761,500 158,257 0,4322 Pasífae
Kallichore 2 1,5×1013 24 043 000 764,730 165,501 0,2640 Carmé ?
Kore 2 1,5×1013 24 011 000 779,180 144,529 0,3351 Pasífae
S/2003 J 2 2 1,5×1013 29 541 000 979,990 160,638 0,2255 ?

Agrupaciones

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Satélites irregulares de Xúpiter.

Satélites regulares

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Tiene órbites prógrades y casi circulares de baxa inclinación, y pueden dixebrase en dos grupos:

  • Los satélites interiores o grupu d'Amaltea: Metis, Adrastea, Amaltea y Tebe. Estos satélites orbiten peraveraos a Xúpiter, tanto que los dos más interiores orbiten en menos d'un día xovianu. Amaltea y Tebe, pela so parte, son respeutivamente el quintu y séptimu mayor satélite del sistema xovianu. Les observaciones astronómiques suxeren que polo menos el mayor d'ente ellos, Amaltea, nun se formó na so órbita actual, sinón más alloñáu del planeta, o que ye un cuerpu del Sistema Solar que foi atrapáu por Xúpiter[33]. Estos satélites, xunto con un númberu indetermináu de pequeños satélites entá non identificaos taxonómicamente, reabastecen y mantienen el sistema d'aniellos de Xúpiter. Metis y Adrastea axuden a mantener el aniellu principal, y Amaltea y Tebe mantienen, caún, el so propiu sistema d'aniellos esteriores[34].
  • El grupu principal, los satélites galileanos: Ío, Europa, Ganímedes y Calistu. Son, en términos de masa, dalgunos de los mayores oxetos del Sistema Solar, sacante'l Sol y los ocho planetes, y mayores que cualesquier de los planetes nanos conocíos. Ganímedes, dafechu, tien un diámetru mayor que Mercuriu. Contienen, en conxuntu, un 99,997% de la masa total de los oxetos qu'orbiten alredor de Xúpiter, que pela so banda tien una masa 5.000 veces mayor que la suma de la de los cuatro satélites d'esti grupu. Les llunes interiores tán nuna resonancia orbital 1:2:4. Los modelos suxeren qu'estos satélites formáranse por un procesu lentu d'acreción na subnebulosa xoviana de baxa densidá, un discu de gas y polvu estelar qu'arrodiaba Xúpiter tres de la so formación, que llegó a durar, nel casu de Calistu, hasta 10 millones d'años[35]. Sospéchase que dellos podríen tener océanos embaxu la so superficie.

Satélites irregulares

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Los satélites irregulares son sustancialmente más pequeños que los regulares, y tienen órbites más excéntriques y alloñaes del planeta. Formen families con semeyances orbitales (exe semimayor, inclinación, excentricidá) y de composición. Piénsase que son, polo menos parte d'ellos, families colisionales formaes cuando cuerpos orixinales mayores fueron golpiaos por asteroides capturaos pol campu gravitacional de Xúpiter. Les families reciben el nome del del miembru de mayor tamañu. Les clasificaciones son entá provisionales, pero ye vezu identificar polo menos les que vienen darréu[36][37][38]:

Satélites prógrados

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  • Temistu[37] ye la lluna irregular d'órbita más interna, y nun forma parte de denguna familia conocida[36].
  • El grupu d'Himalia, espardíu por un espaciu de 1,4 xigametros nos sos semiexes mayores, con inclinaciones de 1,6º (27.5 ± 0.8°) y excentricidaes d'ente 0,11 y 0,25. Esiste la hipótesis de qu'esti grupu seyan los restos de la rotura d'un asteroide del cinturón d'asteroides[37].
  • Carpu ye otra lluna prógrada que nun tien familia conocida. La inclinación de so ye la mayor de toles de les llunes prógrades[36].
  • Valetudu, descubierta en 2018, ye la lluna prógrada más esterior, y tampoco tien familia conocida[36]. Tien una órbita prógrada, pero crucia la so órbita con delles llunes con órbites retrógrades, polo que ye posible qu'en dalgún momentu pueda colisionar con dalguna[39].

Satélites retrógrados

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  • El grupu de Carmé estiéndese por 1,2 xigametros nos semiexes mayores, con una inclinación de 1,6º (165.7 ± 0.8°) y excentricidaes d'ente 0,23 y 0,27. Tien un color perhomoxéneu, colloráu, y piénsase que se formaron a partir d'un asteroide proxenitor del tipu D, quiciás un troyanu de Xúpiter[22].
  • El grupu d'Ananké ocupa una estensión mayor, de 1,2 xigametros nos semiexes mayores, con una inclinación de 8,1º (ente 145.7° y 154.8°) y excentricidaes d'ente 0,02 y 0,28. La mayoría d'ellos son de color gris, y piénsase que son el resultáu de la rotura d'un asteoride capturáu pol campu gravitatoriu xovianu[22].
  • El grupu de Pasifae dispérsase sobre 1,3 xigametros, con inclinaciones d'ente 144,5º y 158,3º y excentricidaes d'ente 0,25 y 0,43[22]. El color de los sos miembros varía enforma, del colloráu al gris, quiciás de resultes de múltiples colisiones. Sinope, incluyíu nesta familia[22], ye colloráu y, dada la so diferencia d'inclinación, pudiera tener sío capturao de forma independiente[37]. Neto Sinope que Pasifae tán atrapaos en resonancia secular con Xúpiter.[40]

Referencies

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  1. ↑ Sheppard SS, The Jupiter Satellite and Moon page, na web del Departamentu de Magnetismu Terrestre de la Carnegie Institution.
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