Vệ tinh Galileo

Bách khoa toàn thư mở Wikipedia
Buớc tưới chuyển hướng Bước tới tìm kiếm
Ảnh dựng của bốn vệ tinh Galileo của Sao Mộc, trong một hình ảnh tổng hợp mô tả một phần của Sao Mộc và kích thước tương đối của chúng (các vị trí chỉ mang tính minh họa, không thực tế). Từ trên xuống dưới: Io, Europa, Ganymede, Callisto.
Hai góc nhìn của Kính viễn vọng không gian Hubble về quá trình ba lần hiếm hoi của Sao Mộc bởi Europa, Callisto và Io (24 tháng 1 năm 2015)

Vệ tinh Galileo (hay mặt trăng Galileo) là bốn mặt trăng lớn nhất của Sao Mộc - Io, Europa, GanymedeCallisto. Chúng được Galileo Galilei quan sát lần đầu tiên vào tháng 12 năm 1609 hoặc tháng 1 năm 1610 và được ông công nhận là vệ tinh của Sao Mộc vào tháng 3 năm 1610.[1] Chúng là những vật thể đầu tiên được tìm thấy trên quỹ đạo của một hành tinh khác.

Chúng là một trong những vật thể lớn nhất trong Hệ Mặt Trời ngoại trừ Mặt trời và tám hành tinh, có bán kính lớn hơn bất kỳ hành tinh lùn nào. Ganymede là mặt trăng lớn nhất trong Hệ Mặt trời, và thậm chí còn lớn hơn cả Sao Thủy, mặc dù khối lượng chỉ bằng một nửa. Ba mặt trăng vòng bên trong là Io, Europa và Ganymede cộng hưởng quỹ đạo 4:2:1 với nhau. Do kích thước nhỏ hơn nhiều và do trọng lực mỗi vệ tinh yếu, tất cả các mặt trăng còn lại của Sao Mộc có hình dạng không đều thay vì hình dạng hình cầu.

Các vệ tinh Galileo được quan sát vào năm 1609 hoặc 1610 khi Galileo cải tiến kính viễn vọng của ông, cho phép ông quan sát các thiên thể rõ rệt hơn bao giờ hết.[2] Các quan sát của Galileo cho thấy tầm quan trọng của kính viễn vọng như một công cụ cho các nhà thiên văn học qua việc chứng minh rằng có những vật thể trong không gian không thể nhìn thấy bằng mắt thường. Việc phát hiện các thiên thể quay quanh một thứ gì đó ngoài Trái đất đã giáng một đòn nghiêm trọng vào hệ thống Thuyết địa tâm, một lý thuyết mà trong đó mọi thứ đều quay quanh Trái đất.

Galileo ban đầu đặt tên cho khám phá của mình là Cosmica Sidera ("ngôi sao của Cosimo"), nhưng những cái tên cuối cùng đã được Simon Marius chọn. Marius đã phát hiện ra các mặt trăng một cách độc lập cùng lúc với Galileo, ngày 8 tháng 1 năm 1610 và đặt cho chúng tên hiện tại của chúng, bắt nguồn từ những người yêu thích Zeus được đề xuất bởi Johannes Kepler, trong Mundus Jovialis của ông, xuất bản vào năm 1614.[3]

Lịch sử[sửa | sửa mã nguồn]

Khám phá[sửa | sửa mã nguồn]

Galileo Galilei, người phát hiện ra bốn mặt trăng.

Với kết quả từ các cải tiến mà Galileo Galilei đã tạo ra cho kính viễn vọng, khả năng phóng đại tăng 20 lần,[4] ông đã có thể nhìn thấy các thiên thể rõ rệt hơn bao giờ hết. Điều này cho phép ông quan sát vào tháng 12 năm 1609 hoặc tháng 1 năm 1610, các thiên thể được gọi là mặt trăng Galileo.[2][5]

Vào ngày 7 tháng 1 năm 1610, Galileo đã viết một bức thư chứa nội dung đề cập lần đầu tiên về các mặt trăng của sao Mộc. Vào thời điểm đó, ông chỉ nhìn thấy ba trong số chúng và ông tin rằng chúng là những ngôi sao cố định gần Sao Mộc. Ông tiếp tục quan sát các thiên cầu này từ ngày 8 tháng 1 đến ngày 2 tháng 3 năm 1610. Trong những lần quan sát này, ông đã phát hiện ra một thiên thể thứ tư, và cũng quan sát thấy rằng cả bốn không phải là các ngôi sao cố định, mà là quay quanh Sao Mộc.[2]

Khám phá của Galileo đã chứng minh tầm quan trọng của kính viễn vọng như một công cụ cho các nhà thiên văn học bằng cách chỉ ra rằng có những vật thể trong không gian được phát hiện mà cho đến lúc đó vẫn không thể nhìn thấy bằng mắt thường. Quan trọng hơn, việc phát hiện các thiên thể quay quanh một thứ khác ngoài Trái đất đã giáng một đòn mạnh vào hệ thống thế giới Thuyết địa tâm, vốn đã chấp nhận trước đó với quan điểm cho rằng Trái đất nằm ở trung tâm của vũ trụ và tất cả các thiên thể khác đều xoay quanh nó.[6] Sidereus Nuncius (Sứ giả Starry) của Galileo đã công bố các quan sát thiên thể qua kính viễn vọng của ông, không đề cập rõ ràng đến Thuyết nhật tâm của Copernicus, một lý thuyết đặt Mặt trời ở trung tâm của vũ trụ. Tuy nhiên, Galileo đã chấp nhận lý thuyết của Copernican.[2]

Một nhà sử học thiên văn Trung Quốc là Xi Zezong, đã tuyên bố rằng một "ngôi sao nhỏ màu đỏ" được quan sát gần Sao Mộc vào năm 362 trước Công nguyên bởi nhà thiên văn học Trung Quốc Gan De có thể là Ganymede, trước phát hiện của Galile khoảng hai thiên niên kỷ.[7]

Nhóm vệ tinh[sửa | sửa mã nguồn]

Một số mô hình dự đoán rằng có thể đã có một vài thế hệ vệ tinh Galileo trong lịch sử thuở ban đầu của Sao Mộc. Mỗi thế hệ các vệ tinh được hình thành sẽ chuyển động xoắn ốc vào trong Sao Mộc và bị phá hủy, do tương tác thủy tĩnh với đĩa vệ tinh nguyên sinh của Sao Mộc, và các vệ tinh mới hình thành từ các mảnh vụn còn lại. Vào thời điểm thế hệ vệ tinh hiện tại hình thành, khí gas trong đĩa vệ tinh nguyên sinh đã mỏng đi đến mức nó không còn can thiệp chuyển động nhiều vào quỹ đạo của các vệ tinh.[8][9]

Các mô hình khác cho thấy các vệ tinh Galileo hình thành bên trong đĩa vệ tinh nguyên sinh, trong đó thời gian hình thành tương đương hoặc ngắn hơn thời gian di chuyển trên quỹ đạo.[10] Io là khan và có khả năng có một cấu trúc địa chất của đá và kim loại.[8] Europa được cho là chứa 8% băng và nước so với toàn bộ khối đá hiện tại của nó.[8] Những vệ tinh này, theo thứ tự tăng dần khoảng cách từ Sao Mộc:

Tên
Ảnh Cấu trúc bên trong
I E G C
Đường kính
(km)
Khối lượng
(kg)
Tỉ trọng
(g/cm³)
Bán trục lớn
(km)[11]
Chu kỳ quỹ đạo (Ngày)
[12](tương đối)
Độ nghiêng quỹ đạo
(°)[13]
Độ lệch tâm quỹ đạo
Io
Jupiter I
Io, moon of Jupiter, NASA.jpg PIA01129 Interior of Io.jpg 3660.0
×3637.4
×3630.6
8.93×1022 3.528 421,800 1.769

(1)
0.050 0.0041
Europa
Jupiter II
Europa-moon.jpg PIA01130 Interior of Europa.jpg 3121.6 4.8×1022 3.014 671,100 3.551

(2.0)
0.471 0.0094
Ganymede
Jupiter III
Ganymede, moon of Jupiter, NASA.jpg PIA00519 Interior of Ganymede.jpg 5268.2 1.48×1023 1.942 1,070,400 7.155

(4.0)
0.204 0.0011
Callisto
Jupiter IV
Callisto, moon of Jupiter, NASA.jpg PIA01478 Interior of Callisto.jpg 4820.6 1.08×1023 1.834 1,882,700 16.69

(9.4)
0.205 0.0074

Chú thích[sửa | sửa mã nguồn]

  1. ^ Drake, Stillman (1978). Galileo At Work. Chicago: University of Chicago Press. ISBN 0-226-16226-5.
  2. ^ a ă â b Galilei, Galileo, Sidereus Nuncius. Translated and prefaced by Albert Van Helden. Chicago & London: University of Chicago Press 1989, 14–16
  3. ^ Pasachoff, Jay M. (2015). “Simon Marius's Mundus Iovialis: 400th Anniversary in Galileo's Shadow”. Journal for the History of Astronomy 46 (2): 218–234. Bibcode:2015AAS...22521505P. doi:10.1177/0021828615585493. 
  4. ^ Van Helden, Albert (tháng 3 năm 1974). “The Telescope in the Seventeenth Century”. Isis 65 (1): 38–58. JSTOR 228880. doi:10.1086/351216. 
  5. ^ Galilei, Galileo (1610). The Starry Messenger. Venice. ISBN 978-0-374-37191-3. On the seventh day of January in this present date 1610....  Đã bỏ qua tham số không rõ |url-access= (trợ giúp)
  6. ^ “Satellites of Jupiter”. The Galileo Project. Rice University. 1995. Bản gốc lưu trữ ngày 11 tháng 2 năm 2012. Truy cập ngày 9 tháng 8 năm 2007. 
  7. ^ Zezong, Xi, "The Discovery of Jupiter's Satellite Made by Gan De 2000 years Before Galileo", Chinese Physics 2 (3) (1982): 664–67.
  8. ^ a ă â Canup, Robin M.; Ward, William R. (30 tháng 12 năm 2008). Origin of Europa and the Galilean Satellites. University of Arizona Press. tr. 59. Bibcode:2009euro.book...59C. ISBN 978-0-8165-2844-8. arXiv:0812.4995. 
  9. ^ Chown, Marcus (7 tháng 3 năm 2009). “Cannibalistic Jupiter ate its early moons”. New Scientist. Bản gốc lưu trữ ngày 23 tháng 3 năm 2009. Truy cập ngày 18 tháng 3 năm 2009. 
  10. ^ d'Angelo, Gennaro; Podolak, Morris (2015). “Capture and Evolution of Planetesimals in Circumjovian Disks”. The Astrophysical Journal 806 (2): 203. Bibcode:2015ApJ...806..203D. arXiv:1504.04364. doi:10.1088/0004-637X/806/2/203. 
  11. ^ Tính toán bằng giá trị µ lấy từ IAU-MPC Satellites Ephemeris Service
  12. ^ Nguồn: JPL/NASA
  13. ^ Tính toán từ IAG Travaux 2001.

Liên kết ngoài[sửa | sửa mã nguồn]