Satélites de Júpiter

Fotografías de la superficie de los 4 satélites naturales más grandes de Júpiter, Ganímedes, Calisto, Ío y Europa.
Diagrama de las órbitas de los satélites interiores de Júpiter y su relación con los anillos jovianos:      Halo     Anillo principal     Anillo difuso de Amaltea     Anillo difuso de Tebe

Los satélites de Júpiter hace referencia a los satélites naturales que orbitan al planeta Júpiter, actualmente se han registrado 95 satélites naturales[1]​ que orbitan a Júpiter; el satélite más grande es Ganímedes (con un diámetro de 5262 km) y el más pequeño S/2003 J 9, (con un diámetro de ≈1 km).

Características

Las características físicas y orbitales de las lunas varían ampliamente. Todas y cada una de las cuatro lunas galileanas sobrepasan los 3100 kilómetros (1926 mi) de diámetro, con Ganímedes siendo el noveno objeto más grande del sistema solar después del Sol y siete de los planetas, excluyendo a Mercurio. Todas las demás lunas de Júpiter tienen menos de 200 kilómetros (124 mi) de diámetro, con la mayoría apenas excediendo los 5 kilómetros (3 mi). Las formas orbitales van de casi perfectamente circulares a muy excéntricas e inclinadas, y muchas 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

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 parcialmente protegidos por una resonancia orbital que todavía existe para Ío, 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

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: Ío, 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

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 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 de satélites de Júpiter

Claves
Satélites interiores Satélites galileanos Satélites irregulares Satélites retrógrados
Nombre Descubierto[21] Descubridor/es[21] Diámetro
(km)[22][23]
Masa
(kg)
Radio orbital
(km)[24]
Periodo orbital
(días)[24]
Inclinación
(°)
Excentricidad Grupo[22] Imagen
1 Metis 1979 Voyager 1 43 1,2×1017 128 000 0,294 0,019 0,0012 Amaltea
2 Adrastea 1979 Voyager 2 16,4 7,5×1015 129 000 0,298 0,054 0,0018 Amaltea
3 Amaltea 1892 Edward E. Barnard 167 2,1×1018 181 400 0,499 0,388 0,0031 Amaltea
4 Tebe 1980 Voyager 1 98,6 1,5×1018 221 900 0,676 1070 0,0177 Amaltea
5 Ío 1610 Galileo Galilei 3642,9 8,9×1022 421 800 1762 0,036 0,0041 Galileanos
6 Europa 1610 Galileo Galilei 3121,6 4,8×1022 671 100 3525 0,469 0,0094 Galileanos
7 Ganímedes 1610 Galileo Galilei 5262,4 1,5×1023 1 070 400 7155 0,170 0,0011 Galileanos
8 Calisto 1610 Galileo Galilei 4820,6 1,1×1023 1 882 700 16,690 0,187 0,0074 Galileanos
9 Temisto 2000[a] Scott S. Sheppard et al. 8 6,9×1014 7 398 500 130,028 43,259 0,2426 Temisto
10 Leda 1974 Charles T. Kowal 20 1,1×1016 11 146 400 240,926 27,457 0,1636 Himalia
11 Ersa 2018 Scott S. Sheppard 2 1,5×1013 11 401 000 249,228 30,606 0,0944 Himalia
12 S/2018 J 2 2018 Scott S. Sheppard 3 ? 11 419 700 249,920 29,404 0,1184 Himalia
13 Himalia 1904 Charles D. Perrine 170 6,7×1018 11 440 600 250,562 27,496 0,1623 Himalia
14 Pandia 2017 Scott S. Sheppard 2 1,5×1013 11 481 000 251,911 28,155 0,1800 Himalia
15 Lisitea 1938 Seth B. Nicholson 36 6,3×1016 11 700 800 259,198 28,302 0,1124 Himalia
16 Elara 1905 Charles D. Perrine 86 8,7×1017 11 712 300 259,639 26,627 0,2174 Himalia
17 S/2011 J 3 2011 Scott S. Sheppard 3 ? 11 716 800 259,840 28,659 0,1757 Himalia
18 Dia 2000 Scott S. Sheppard et al. 4 9,0×1013 12 260 300 278,212 28,273 0,2484 Himalia
19 S/2018 J 4 2018 Scott S. Sheppard 2 ? 16 328 500 427,631 50,200 0,1770 Carpo
20 Carpo 2003 Scott S. Sheppard 3 4,5×1013 17 042 300 456,286 51,395 0,4297 Carpo
21 Valetudo 2016 Scott S. Sheppard 1 ? 18 694 200 527,606 34,014 0,2219 Valetudo
22 Euporia 2001 Scott S. Sheppard et al. 2 1,5×1013 19 265 800 550,686 145,767 0,1432 Ananké
23 S/2003 J 18 2003 Brett J. Gladman 2 1,5×1013 20 336 300 598,121 146,104 0,0221 Ananké
24 Eufeme 2003 Scott S. Sheppard 2 1,5×1013 20 768 600 617,726 146,363 0,2507 Ananké
25 S/2021 J 3 2021 Scott S. Sheppard 2 ? 20 776 700 618,330 150,103 0,3556 Ananké
26 S/2010 J 2 2010 Christian Veillet 1 ? 20 793 000 618,841 150,400 0,3070 Ananké
27 S/2016 J 1 2016 Scott S. Sheppard 3 ? 20 802 600 618,491 139,839 0,1377 Ananké
28 Mnemea 2003 Scott S. Sheppard y
Brett J. Gladman
2 1,5×1013 20 821 000 620,068 148,635 0,2273 Ananké
29 Euante 2001 Scott S. Sheppard et al. 3 4,5×1013 20 827 000 620,437 148,910 0,2321 Ananké
30 S/2003 J 16 2003 Brett J. Gladman 2 1,5×1013 20 882 600 622,876 148,537 0,2246 Ananké
31 Harpálice 2000 Scott S. Sheppard et al. 4 1,2×1014 20 892 100 623,316 148,644 0,2268 Ananké
32 Ortosia 2001 Scott S. Sheppard et al. 2 1,5×1013 20 901 000 622,585 145,921 0,2808 Ananké
33 Heliké 2003 Scott S. Sheppard 4 9,0×1013 20 915 700 626,325 154,773 0,1558 Ananké
34 S/2021 J 2 2021 Scott S. Sheppard 1 ? 20 926 600 627,960 150,113 0,3413 Ananké
35 Praxídice 2000 Scott S. Sheppard et al. 7 4,3×1014 20 935 400 625,389 148,967 0,2308 Ananké
36 S/2017 J 3 2017 Scott S. Sheppard 2 ? 20 941 000 625,601 147,915 0,1477 Ananké
37 S/2021 J 1 2021 Scott S. Sheppard 1 ? 20 954 700 627,140 149,752 0,2460 Ananké
38 S/2003 J 12 2003 Scott S. Sheppard 1 1,5×1012 20 963 100 627,243 151,140 0,5095 Ananké
39 S/2017 J 7 2017 Scott S. Sheppard 2 1,5×1013 20 964 800 626,562 143,438 0,2147 Ananké
40 Telxínoe 2003 Scott S. Sheppard y
Brett J. Gladman
2 1,5×1013 20 976 000 628,025 151,417 0,2206 Ananké
41 Tione 2001 Scott S. Sheppard et al. 4 9,0×1013 20 978 000 627,175 148,509 0,2286 Ananké
42 S/2003 J 2 2003 Scott S. Sheppard 2 1,5×1013 20 997 700 628,789 160,638 0,2255 Ananké
43 Ananké 1951 Seth B. Nicholson 28 3,0×1016 21 034 500 629,791 148,889 0,2435 Ananké
44 S/2022 J 3 2022 Scott S. Sheppard 1 ? 21 047 700 630,670 144,452 0,2721 Ananké
45 Yocasta 2000 Scott S. Sheppard et al. 5 1,9×1014 21 066 700 631,593 149,429 0,2160 Ananké
46 Hermipé 2001 Scott S. Sheppard et al. 4 9,0×1013 21 108 500 633,904 150,725 0,2096 Ananké
47 S/2017 J 9 2017 Scott S. Sheppard 2 1,5×1013 21 768 700 666,110 152,661 0,2288 Ananké
48 Filofrósine 2003 Scott S. Sheppard 2 1,5×1013 22 604 600 702,535 146,501 0,1910 Pasífae
49 S/2016 J 3 2016 Scott S. Sheppard 2 ? 22 719 300 713,640 164,065 0,2360 Carmé
50 S/2022 J 1 2022 Scott S. Sheppard 1 ? 22 725 200 738,330 165,434 0,1914 Carmé
51 Pasítea 2001 Scott S. Sheppard et al. 2 1,5×1013 22 846 700 719,465 165,138 0,2675 Carmé
52 S/2017 J 8 2017 Scott S. Sheppard 1 1,5×1013 22 849 500 719,760 164,782 0,3118 Carmé
53 S/2021 J 6 2021 Scott S. Sheppard et al. 1 ? 22 870 300 720,970 166,499 0,3625 Carmé
54 S/2003 J 24 2003 Scott S. Sheppard et al. 2 ? 22 887 400 721,603 164,5 0,2590 Carmé
55 Eurídome 2001 Scott S. Sheppard et al. 3 4,5×1013 22 899 000 717,308 150,274 0,2759 Pasífae
56 S/2011 J 2 2011 Scott S. Sheppard 1 ? 22 909 200 718,316 151,8 0,3867 Pasífae
57 S/2003 J 4 2003 Scott S. Sheppard 2 1,5×1013 22 926 500 718,095 149,581 0,3618 Pasífae
58 Caldona 2000 Scott S. Sheppard et al. 4 7,5×1013 22 930 500 723,712 165,191 0,2519 Carmé
59 S/2017 J 2 2017 Scott S. Sheppard 2 1,5×1013 22 953 200 724,709 166,398 0,2360 Carmé
60 Isonoé 2000 Scott S. Sheppard et al. 4 7,5×1013 22 981 300 726,273 165,268 0,2471 Carmé
61 S/2022 J 2 2022 Scott S. Sheppard 1 ? 23 013 800 781,560 165,390 0,1820 Carmé
62 S/2021 J 4 2021 Scott S. Sheppard 1 ? 23 019 700 728,280 164,546 0,1585 Carmé
63 Kallichore 2003 Scott S. Sheppard 2 1,5×1013 23 021 800 728,259 165,501 0,2640 Carmé
64 Erínome 2000 Scott S. Sheppard et al. 3 4,5×1013 23 032 900 728,482 164,934 0,2665 Carmé
65 Calé 2001 Scott S. Sheppard et al. 2 1,5×1013 23 052 600 729,642 164,996 0,2599 Carmé
66 Eirene 2003 Scott S. Sheppard 4 9,0×1013 23 055 800 729,847 165,247 0,2478 Carmé
67 Aitné 2001 Scott S. Sheppard et al. 3 4,5×1013 23 064 400 730,100 165,091 0,2643 Carmé
68 Eukélade 2003 Scott S. Sheppard 4 9,0×1013 23 067 400 730,301 165,482 0,2721 Carmé
69 Arce 2002 Scott S. Sheppard 3 4,5×1013 23 097 800 731,879 165,001 0,2588 Carmé
70 Táigete 2000 Scott S. Sheppard et al. 5 1,6×1014 23 108 000 732,451 165,272 0,2525 Carmé
71 S/2016 J 4 2016 Scott S. Sheppard 1 ? 23 113 800 249,920 146,255 0,1986 Pasífae
72 S/2011 J 1 2011 Scott S. Sheppard 1 ? 23 124 500 733,206 162,8 0,2963 Carmé
73 Carmé 1938 Seth B. Nicholson 46 1,3×1017 23 144 400 734,185 164,907 0,2533 Carmé
74 Herse 2003 Brett J. Gladman 2 1,5×1013 23 150 500 734,522 164,917 0,2378 Carmé
75 S/2003 J 19 2003 Brett J. Gladman 2 1,5×1013 23 156 400 734,778 165,153 0,2556 Carmé
76 S/2010 J 1 2010 Robert A. Jacobson et al. 1 ? 23 189 800 736,512 163,2 0,320 Carmé
77 S/2003 J 9 2003 Scott S. Sheppard 1 1,5×1012 23 199 400 736,861 165,079 0,2632 Carmé
78 S/2017 J 5 2017 Scott S. Sheppard 2 1,5×1013 23 206 200 737,284 164,331 0,2842 Carmé
79 S/2017 J 6 2017 Scott S. Sheppard 2 1,5×1013 23 245 300 733,993 155,185 0,5569 Pasífae
80 Cálice 2000 Scott S. Sheppard et al. 5 1,9×1014 23 302 600 742,015 165,159 0,2465 Carmé
81 Hegémone 2003 Scott S. Sheppard 3 4,5×1013 23 348 700 739,806 155,214 0,3276 Pasífae
82 S/2018 J 3 2018 Scott S. Sheppard 1 ? 23 400 300 747,020 164,900 0,2731 Carmé
83 S/2021 J 5 2021 Scott S. Sheppard et al. 2 ? 23 414 600 747,740 163,175 0,2001 Carmé
84 Pasífae 1908 Philibert J. Melotte 60 3,0×1017 23 468 200 743,612 151,431 0,4090 Pasífae
85 Espondé 2001 Scott S. Sheppard et al. 2 1,5×1013 23 543 300 748,294 150,998 0,3121 Pasífae
86 S/2003 J 10 2003 Scott S. Sheppard 2 1,5×1013 23 576 300 755,429 165,086 0,4295 Carmé
87 Megaclite 2000 Scott S. Sheppard et al. 5 2,1×1014 23 644 600 752,861 152,769 0,4197 Pasífae
88 Cilene 2003 Scott S. Sheppard 2 1,5×1013 23 654 700 751,974 150,123 0,4116 Pasífae
89 Sinope 1914 Seth B. Nicholson 38 7,5×1016 23 683 900 758,849 158,109 0,2495 Pasífae
90 S/2017 J 1 2017 Scott S. Sheppard 2 ? 23 744 800 756,406 149,197 0,3969 Pasífae
91 Aedea 2003 Scott S. Sheppard 4 9,0×1013 23 778 200 761,464 158,257 0,4322 Pasífae
92 Autónoe 2001 Scott S. Sheppard et al. 4 9,0×1013 23 792 500 761,001 152,416 0,3168 Pasífae
93 Calírroe 1999 Jim V. Scotti et al. 9 8,7×1014 23 795 500 758,860 147,158 0,2828 Pasífae
94 S/2003 J 23 2003 Scott S. Sheppard 2 1,5×1013 23 829 300 760,000 146,314 0,2714 Pasífae
95 Kore 2003 Scott S. Sheppard 2 1,5×1013 24 205 200 776,763 144,529 0,3351 Pasífae

Agrupaciones

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

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 solo 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. Entre ellos hay un satélite perdido de júpiter llamado S/2003 J 24, fue descubierto el 5 de febrero De 2003, y después su descubrimiento fue anunciado el 2021 como un nuevo satélite de júpiter.

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 ocho 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

Referencias

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Notas al pie

  1. En un principio, Temisto había sido descubierto por Charles T. Kowal y Elizabeth Roemer en 1975, pero el satélite fue «perdido» antes de que su órbita pudiera ser establecida con precisión.

Enlaces externos