Měsíce planety Jupiter

Měsíce planety Jupiter objevené na konci roku 2000

Nové pojmenování měsíců

Mezinárodní astronomická unie (International Astronomical Union) nedávno pojmenovala 11 Jupiterových měsíců, které doposud nesly pouze číselné označení. "Jména jsou všechno milenky římského boha Jupitera nebo v některých případech děti a vnoučata Jupiterových milenek", řekl Brian Marsden, ředitel společnosti Minor Planet Center na observatoři "Smithsonian Astrophysical Observatory". Německý knihovník Jürgen Blunk vytvořil seznam, který obsahoval Jupiterovy vnější měsíce seřazené podle směru oběhu. Měsíce s prográdním (přímým) pohybem (obíhají ve stejném směru jako Jupiter obíhá okolo Slunce) mají jméno, které končí na "a"; zatímco měsíce s retrográdním (zpětným) pohybem dostaly jméno, které končí na "e". Vyjímkou je pouze Themisto, který je označen tímto způsobem, protože jeho oběžná doba je mnohem kratší a jeho oběžná rovina je mnohem více odchýlena než u ostatních měsíců.

Themisto je odlišný i z dalšího důvodu - byl objeven mnohem dříve. V roce 1975 Charles Kowal upozornil na nejasný bod na fotografiích pořízených pomocí teleskopu (48 palců) na hoře Palomar Mountain. Byl pojmenován jako "S/1975 J 1" a po dalších 25 let se ho nepodařilo vypátrat. Nakonec se jej podařilo znovu objevit až v roce 2000 Scottu Sheppardovi a jeho kolegům na Univerzitě na Havaji, když zároveň objevili dalších 9 nových měsíců.

Další objev, v současné době označený jako S/2000 J11, nebyl od svého objevu znovu pozorován. "Aby mohly být měsíce pojmenovány, musí být pozorovány více než při jedné opozici, protože oběžnou dráhu není možné při jedné opozici dobře stanovit", řekl Marsden. Z tohoto důvodu také vzniklo zpoždění při pojmenování měsíce Themisto.

Jupiterovy záhadné seskupení retrográdních a prográdních směrů ve dvou odlišných skupinách nadále zaměstnává vědce. "Není úplně zřejmé, odkud se tato segregace bere", říká David Nesvorny, fyzik dynamiky z institutu "Southwest Research Institute" v Boulder, Colorado. "Jedna představa předpokladá, že je to výsledkem srážkové evoluce mezi měsíci. Měsíc uprostřed prográdní a retrográdní skupiny může být nárazy zničen - to může být důvod, jak byla mezera vytvořena."

Objev měsíců S/2000 J1 - S/2000 J11

Na konci roku 2000 se podařilo skupině astronomů z univerzity na Havaji objevit 11 nových měsíců planety Jupiter. Tyto měsíce se nacházejí na vnějších oběžných drahách. Tento objev téměř zdvojnásobil počet známých měsíců této planety a je to největší počet měsíců, které byly objeveny najednou. Prvních devět měsíců, objevených ve dnech od 23. do 26. listopadu 2000, má retrográdní dráhu s dráhovými elementy v intervalu 0,14-0,16 AU pro a (velká poloosa), 0,15-0,53 pro e (výstřednost) a 146-166° pro i (sklon dráhy). Tyto dráhy jsou podobné měsícům Jupiter VIII, IX, XI, XII a S/1999 J1. Desátý měsíc byl objeven 5. prosince a jeho dráhové elementy jsou odlišné (a=0,08AU, e=0,22 a i=29°) a jsou podobné měsícům Jupiter VI, VII, X a XIII. Absolutní magnituda se pohybuje v rozsahu 14,8 až 16,1 mag. Kompletní podrobnosti s  pozorováním, dráhami a efemeridami je možné najít v Cirkulářích Mezinárodní astronomické unie vydaných 5. ledna 2001 (International Astronomical Union Circular IAUC 7555) a koncem listopadu 2000 (International Astronomical Union Circular IAUC 7525)

Měsíce byly objeveny během systematického hledání v prostoru v blízkosti planety Jupiter. Bylo použito 88 palcového (2,2 m) teleskopu Havajské univerzity na Mauna Kea, ke kterému je připojena velkoformátová CCD kamera k získání širokoúhlého zorného pole. CCD kamera produkuje digitální obrázky, které mohou být jednoduše analyzovány pomocí počítačů. Aby bylo možné vyloučit objekty, které nejsou v bezprostřední blízkosti planety (tzn. hvězdy, galaxie), bylo nutné pořídit na každé pozici tři snímky. Objekty, které byly v blízkosti Jupitera, se pohybovaly charakteristickou pomalou rychlostí a tak je bylo možné rozeznat od asteroidů (nacházely se v "popředí") a objektů Kuiperova pásu (nacházely se v "pozadí").

Na následujícím obrázku je příklad tří snímků, na kterých bylo objeven měsíc S/2000 J8. Snímky byly pořízeny 5. prosince 2000 pomocí teleskopu Havajské univerzity. Čas pořízení těchto snímků je 8:35, 9:09 a 9:48 UT a měsíc se pohybuje směrem k západnímu okraji snímků (levý okraj). Sever je směrem nahoru a zorné pole je přibližně 70 x 70 úhlových vteřin.

Sekvence tří snímků měsíce (S/2000 J8) Jupitera. Po kliknutí na obrázek ze zobrazí animace složená z těchto tří snímků.

Jeden z 11-ti nových měsíců až zas tak nový není. Objevil se totiž na místě, kde už se před více než 25 lety jeden měsíc objevil, ale potom byl na dlouhou dobu ztracen. Jedná se o měsíc s označením S/2000 J1, který odpovídá objektu (měsíci) s označením S/1975 J 1. Ostatních deset nově objevených měsíců nebylo dosud pozorováno.

Velikosti jednotlivých měsíců nejsou dobře známá, protože jejich albedo je nezměřitelné. Nicméně při hrubém odhadu, který je založený na známé jasnosti a předpokládaném albedu 4 %, se poloměr měsíců pohybuje v intervalu 3 až 8 km.

Dráhy nově objevených měsíců jsou velice nepravidelné, jak naznačuje následující obrázek.

Dráhy nově objevených měsíců (zelenou barvou) v porovnání s drahami již známých měsíců (bílou barvou). Deset milionů km odpovídá přibližně 70 průměrům planety Jupiter. Přestože to vypadá, že jsou měsíce blízko sebe, prostor, ve kterém se pohybují je obrovský a ke srážkám dochází pouze vyjímečně. Pro porovnání, vzdálenost mezi Zemí a Měsícem je 384 tisíc km, což je o trochu méně než je průměr oběžné dráhy Jupiterova měsíce Io (vnitřní žlutý kruh na snímku)

Jupiterův měsíc S/2000 J1

Jak již bylo napsáno výše, tento měsíc není žádným nováčkem. Byl totiž objeven na místě, kde se před více než 25 lety objevil objekt (Jupiterův měsíc), který byl označen S/1975 J 1. Potom se na dlouhou dobu ztratil a byl znovu objeven až 21. listopadu 2000 pomocí 2,2 m teleskopu na Univerzitě v Havaji. Následující animace ukazuje tři snímky objektu S/2000 J1 pořízených 21. listopadu 2000 pomocí UH teleskopu. Je na něm zřejmý pohyb nalezeného objektu. Snímky byly pořízeny ve 12:04, 12:49 a 13:27 UT. Měsíc se na snímcích pohybuje směrem na západ (levý okraj). Sever je směrem nahoru a zorné pole je přibližně 70 x 70 úhlových vteřin.

Animace snímků, které vedli ke objevení měsíce S/2000 J1

Původ měsíců

Vědci se domnívají, že byly tyto měsíce na neuspořádaných drahách zachyceny z  heliocentrických drah v době, kdy byl Jupiter mladý. Nejlepší důkaz pro tuto hypotézu je ten, že se většina těchto měsíců pohybuje retrográdně (obíhají planetu proti směru rotace Jupitera). V podstatě existuje pouze jediný způsob vzniku těchto měsíců, a to jejich zachycení. Přímo zachytit náhodný asteroid z  heliocentrické dráhy není nicméně jednoduché, a to ani v případě největší planety sluneční soustavy, Jupitera. Obecně musí dojít u heliocentrického tělesa k uvolnění nějaké počáteční energie tak, aby na ně mohl mít Jupiter vliv. Původ této ztráty energie, který by souvisel se zachycením Jupiterových měsíců, je neznámý. V současné době není znám žádný vhodný zdroj energie, a tak je zachycení měsíců nyní nemožné. Jedná se pouze o teorii, "mladý" Jupiter udržoval nafouklou atmosféru, která se prostírala daleko nad vrcholy mraků současné planety. Pomocí tření v této atmosféře mohlo dojít zachycení neuspořádaných měsíců. Pro tuto hypotézu přispívá i ta skutečnost, že většina měsíců spadá do jedné dynamické skupiny nebo do "rodiny" s podobnými poloosami a sklony (inklinacemi). Možná byly tyto skupiny vytvořeny tak, že se jedno těleso zachytilo a tím vzniknul impakt tlaku v rozšiřující se atmosféře.