Galileon kuut — Jupiterin neljä suurta kuuta: Io, Europa, Ganymedes, Kallisto
Tutustu Galileon kuuhun: Jupiterin neljä suurta kuuta Io, Europa, Ganymedes ja Kallisto — aktiivisuutta, mahdollisuuksia elämälle ja jättimäistä historiaa.
Galilein kuut ovat Galileo Galilein löytämät neljä Jupiterin satelliittia: Io, Europa, Ganymede ja Callisto. Ne ovat ylivoimaisesti suurimmat Jupiterin monista kuista.
Yleiskuva
Galileon kuut havaitsi keväällä 1610 italialainen tähtitieteilijä Galileo Galilei käyttäen tuoretta kaukoputkeaan. Löytö oli merkittävä, koska se tarjosi konkreettista näyttöä siitä, ettei kaikki taivaankappaleet kierrä Maata — havainto tuki heliosentristä maailmankuvaa. Kuut tunnetaan myös nimillä Io, Europa, Ganymedes ja Callisto (suomeksi usein Io, Europa, Ganymedes ja Kallisto) ja ne ovat Aurinkokunnan suurimpia kuita.
Keskeiset ominaisuudet
Seuraavassa on tiivistetyt tiedot jokaisesta kuusta. Arvot ovat likimääräisiä.
- Io — läpimitta noin 3 643 km. Tiheä, kivinen ja voimakkaasti vulkaaninen kuu; pinnalla paljon rikki- ja vulkaanista ainetta. Orbitaalinen etäisyys Jupiterista ~422 000 km ja kiertoaika ~1,77 vuorokautta. Io kokee voimakasta vuorovesilämmitystä, joka ylläpitää aktiivisuutta.
- Europa — läpimitta noin 3 122 km. Pinnalla paksu jääkuori, alla todennäköisesti suolainen vedenalainen valtameri; kiinnostava kohde elämän etsinnässä. Orbitaalinen etäisyys ~671 000 km ja kiertoaika ~3,55 vuorokautta. Pintaa peittävät halkeamat ja nuoret jäärakenteet.
- Ganymede — läpimitta noin 5 268 km, Aurinkokunnan suurin kuu. Koostumus jäästä ja kivestä; sillä on oma pyörremagneettikenttä ja monimuotoiset pinnanmuodot (syvänteitä ja poimuttumia). Orbitaalinen etäisyys ~1 070 000 km ja kiertoaika ~7,15 vuorokautta.
- Callisto — läpimitta noin 4 821 km. Voimakkaasti kraatteroitunut, vanha pinta; sisällä jää- ja kivikerroksia, mahdollisesti eliöystävällinen syvä meri, mutta vähemmän sisäistä aktiivisuutta. Orbitaalinen etäisyys ~1 883 000 km ja kiertoaika ~16,69 vuorokautta.
Dynaaminen vuorovaikutus ja merkitys
Io, Europa ja Ganymedes ovat osallisina niin sanotussa Laplacen resonanssissa (suhteessa 1:2:4), mikä ylläpitää niiden excentriciteettejä ja aiheuttaa vuorovesivärähtelyä ja lämmitystä erityisesti Iossa. Tämä vuorovesilämmitys selittää Io'n voimakkaan vulkaanisuuden ja voi vaikuttaa Europan ja Ganymeden sisäisiin olosuhteisiin, joiden seurauksena voi syntyä nestemäisiä vesivarantoja.
Tutkimus ja avaruusluotaimet
Jupiterin järjestelmää ja Galileon kuita ovat tutkineet mm. Pioneer-, Voyager- ja Galileo-luotaimet. NASA:n Galileo-luotain (1995–2003) tarjosi runsaasti tietoa kuiden pinnasta, koostumuksesta ja magneettikentistä. Viime vuosina kiinnostus Galileon kuita kohtaan on kasvanut: NASA:n Europa Clipper (suunniteltu lähentymään Europaa) ja ESA:n JUICE (JUpiter ICy moons Explorer, jonka painopisteenä erityisesti Ganymede) ovat merkittäviä tulevia tutkimusohjelmia.
Historiallinen ja tieteellinen merkitys
Galileon kuiden havaitseminen oli yksi ensimmäisistä todisteista siitä, että planeettojen liikkeet ovat monimutkaisempia kuin pelkkä Maata ympäri kiertäminen. Myöhemmin Io'n kuun pimennysten ajoituksia käytettiin 1600-luvulla (Ole Rømer) valon nopeuden määritykseen. Nykyään nämä kuut ovat keskeisiä kohteita ymmärtääksemme planeettojen muodostumista, vuorovesivaikutuksia ja mahdollisuuksia elämän esiintymiseen muilla taivaankappaleilla.
Miten kuita kutsutaan
Nimet tulevat kreikkalais-roomalaisesta mytologiasta: Io, Europa, Ganymedes ja Callisto olivat legendaarisia hahmoja, joilla oli yhteyksiä jumala Zeusiin (roomalaisessa mytologiassa Jupiter). Nimet vahvistivat Galilein löytöjen yhteyden antiikin tarustoon ja ovat säilyneet käytössä nykypäivään asti.
Jupiterin neljä Galilein kuuta yhdistelmäkuvassa, jossa verrataan niiden kokoa ja Jupiterin kokoa (suuri punainen pilkku näkyvissä). Ylhäältäpäin ne ovat Io, Europa, Ganymedeus ja Callisto.
Discovery
Galileo Galilei löysi Galilein kuiksi kutsutut kuut joulukuun 1609 tai tammikuun 1610 tienoilla. Kaukoputkeen tekemiensä parannusten ansiosta Galilei pystyi näkemään taivaankappaleet paremmin kuin koskaan aiemmin ihmiskunnan historiassa. Parannetun kaukoputkensa avulla Galileo näki ensimmäisenä neljä Jupiterin kuuta.
Tammikuun 7. päivänä 1610 Galileo kirjoitti kirjeen, jossa mainitaan ensimmäisen kerran Jupiterin kuut. Tuolloin hän näki niistä vain kolme, ja hän uskoi niiden olevan Jupiterin lähellä olevia kiintotähtiä. Hän jatkoi niiden tarkastelua 8. tammikuuta ja 2. maaliskuuta välisenä aikana. Näissä havainnoissa hän löysi neljännen kappaleen ja havaitsi myös, että nämä neljä eivät olleet kiintotähtiä, vaan kiersivät Jupiteria.
Galileon löytö osoitti kaukoputken merkityksen tähtitieteilijöiden työkaluna. Se osoitti, että avaruudessa oli löydettävissä kohteita, joita paljain silmin ei voinut nähdä. Vielä tärkeämpää oli se, että havainto, jonka mukaan taivaankappaleet kiertävät jotain muuta kuin Maata, aiheutti iskun tuolloin hyväksytylle ptolemaiolaiselle maailmanjärjestelmälle. Sen mukaan Maa oli maailmankaikkeuden keskipisteessä ja kaikki muut taivaankappaleet pyörivät sen ympärillä. Se, että Jupiterilla on neljä kuuta, kun taas Maalla on vain yksi, horjutti entisestään lähes yleistä uskomusta siitä, että Maa oli maailmankaikkeuden keskus sekä sijainniltaan että merkitykseltään. Galileon Sidereus Nuncius (Tähtilähetti), jossa ilmoitettiin hänen kaukoputkensa avulla tehdyistä taivaanhavainnoista, ei mainitse kopernikaanista heliosentrismiä, teoriaa, jonka mukaan Aurinko oli maailmankaikkeuden keskipiste. Galilei uskoi kuitenkin kopernikaaniseen teoriaan.
Galileo kehitti myös menetelmän, jolla määritettiin pituusaste Galilein kuiden kiertoratojen ajoituksen perusteella.
Kiinalainen tähtitieteen historioitsija väittää, että kiinalainen tähtitieteilijä Gan De havaitsi yhden Jupiterin kuista vuonna 362 eaa., mutta ilman kaukoputkea on vaikea nähdä, miten tämä tapahtui.
Galileo Galilei, neljän Galilein kuun löytäjä.
Nimi
Galilei kutsui löytöään Cosmica Sideraksi ("Cosimon tähdet") Toscanan suurherttuan Cosimo II de' Medicin (1590-1621) kunniaksi, jonka suojelusta hän halusi nauttia. Suurherttuan ehdotuksesta Galileo muutti nimen Medicea Sideraksi ("Medicin tähdet") kunnioittaakseen kaikkia neljää Medicin veljestä (Cosimo, Francesco, Carlo ja Lorenzo). Löydöstä ilmoitettiin Sidereus Nunciuksessa ("Tähtilähetti"), joka julkaistiin Venetsiassa maaliskuussa 1610, alle kaksi kuukautta ensimmäisten havaintojen jälkeen.
Muitakin nimiä esitettiin, mutta Simon Marius valitsi lopulta ne nimet, jotka voittivat. Marius väitti löytäneensä kuut samaan aikaan kuin Galilei: hän nimesi ne Zeus-jumalan (kreikkalainen vastine Jupiterille) rakastajien mukaan: Io, Europa, Ganymede ja Callisto vuonna 1614 julkaistussa Mundus Jovialis -teoksessaan.
Galilei kieltäytyi käyttämästä Mariuksen nimiä ja keksi numerointijärjestelmän, jota käytetään yhä nykyäänkin, rinnakkain kuiden oikeiden nimien kanssa. Numerot juoksevat Jupiterista ulospäin, joten I, II, III ja IV tarkoittavat vastaavasti Ioa, Europaa, Ganymedeusta ja Callistoa. Galileo käytti tätä järjestelmää muistikirjoissaan, mutta ei koskaan julkaissut sitä.
Galilein kuut ovat järjestyksessä Jupiteria lähimmästä kaukaisimpaan:
| Nimi | Kuva | Sisätilojen | Halkaisija | Massa | Keskimääräinen tiheys |
|
|
| Io |
|
| 3643 | 8.93×10 22 | 3.528 | 421,800 | 1.77 |
|
|
| 3122 | 4.8×10 22 | 3.014 | 671,100 | 3.55 | |
|
|
| 5262 | 1.48×10 23 | 1.942 | 1,070,400 | 7.16 | |
|
|
| 4821 | 1.08×10 23 | 1.834 | 1,882,700 | 16.69 |
Kuiden näkeminen
Kaikki neljä Galilein kuuta ovat sen verran kirkkaita, että jos ne olisivat kauempana Jupiterista, ne voitaisiin nähdä ilman kaukoputkea. Niiden näennäinen magnitudi on 4,6-5,6, kun Jupiter on oppositiossa Auringon kanssa, ja noin yhden magnitudiyksikön verran himmeämpi, kun Jupiter on konjunktiossa. Niiden havainnointia vaikeuttaa lähinnä se, että ne ovat hyvin lähellä Jupiteria, ja sen kirkkaus peittää ne. Niiden suurin kulmaetäisyys Jupiterista on 2-8 kaariminuuttia, mikä on lähellä ihmisen näöntarkkuuden rajaa. Ganymedos ja Callisto ovat suurimmalla etäisyydellään todennäköisimmät kohteet, jotka voidaan havaita paljain silmin. Helpoin tapa havaita niitä on peittää Jupiter jollakin esineellä, esimerkiksi puun oksalla tai sähkölinjalla, joka on kohtisuorassa kuiden kiertoratojen tasoon nähden.
Aiheeseen liittyvät sivut
Etsiä