伽利略衛(wèi)星（1610年發(fā)現(xiàn)的衛(wèi)星）
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伽利略衛(wèi)星
1610年發(fā)現(xiàn)的衛(wèi)星
伽利略衛(wèi)星（Galilean satellites）是木星的四個(gè)大型衛(wèi)星，由伽利略于1610年1月7日首度發(fā)現(xiàn)，所以將他們稱為伽利略衛(wèi)星。按照距離木星的距離依次是木衛(wèi)一、木衛(wèi)二、木衛(wèi)三和木衛(wèi)四，依其編號(hào)次序被命名為“艾奧”(Io)、“歐羅巴”(Europa)、“加尼美得”(Ganymede)和“卡里斯托”(Callisto)。這四個(gè)衛(wèi)星可以用低功率望遠(yuǎn)鏡來(lái)觀測(cè)，如果沒有光害，且環(huán)境極好，甚至可以用肉眼勉強(qiáng)看到木衛(wèi)四。
木衛(wèi)一艾奧表面上有400 多座活火山，是一顆火山型的衛(wèi)星，因此艾奧也是太陽(yáng)系中地質(zhì)活動(dòng)最活躍的天體；木星伽利略衛(wèi)星中最小的一顆衛(wèi)星為木衛(wèi)二歐羅巴，它的表面大體光滑，是太陽(yáng)系中最光滑的天體，由于撞擊坑的數(shù)量很少，木衛(wèi)二也是表面幾何反照率最高的衛(wèi)星之一；木衛(wèi)三加尼美得是太陽(yáng)系中最大的衛(wèi)星，也是太陽(yáng)系中已知的唯一一顆擁有磁圈的衛(wèi)星；在伽利略衛(wèi)星中距離木星最遠(yuǎn)的木衛(wèi)四卡里斯托的表面幾何反照率僅為 0.2，但木衛(wèi)四表面也存在著由純冰體構(gòu)成的、幾何反照率高達(dá) 0.8 的斑塊地形。
簡(jiǎn)介
伽利略衛(wèi)星是木星的四顆衛(wèi)星，即木衛(wèi)一（Io）、木衛(wèi)二（Europa）、木衛(wèi)三（Ganymede）、木衛(wèi)四（Callisto），是意大利天文學(xué)家伽利略在1610年發(fā)現(xiàn)的，因而得名。它們的軌道呈圓形，其軌道平面幾乎都和木星的赤道面重合，自轉(zhuǎn)周期和繞木星轉(zhuǎn)動(dòng)的周期相同，是太陽(yáng)系內(nèi)四個(gè)較大的衛(wèi)星。
發(fā)現(xiàn)歷史
發(fā)現(xiàn)
1610年1月7日，伽利略觀測(cè)發(fā)現(xiàn)在木星的東邊，有兩顆明亮的小星星，而在木星西邊還有一顆小星星。1月8日，木星周圍出現(xiàn)三顆小星星，同樣在木星兩邊，而且排成一線。1月9日，天空多云，未進(jìn)行觀測(cè)活動(dòng)。1月10日，木星周圍只有兩個(gè)小星星。伽利略猜測(cè)另一顆可能被木星擋在背后。 1月11日，伽利略得出結(jié)論，這三顆小星星都是圍繞著木星運(yùn)動(dòng)，就同金星、土星、圍繞著太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)一樣。1月13日，伽利略發(fā)現(xiàn)木星周圍的第四顆小星星，而且注意到這顆小星星并不閃爍發(fā)光。伽利略沒有間斷觀察，直到3月2日，伽利略肯定地得出結(jié)論，這四顆小星星都是木星的衛(wèi)星，圍繞木星運(yùn)動(dòng)。伽利略馬上就把他的新發(fā)現(xiàn)告訴了其他人，并在帕多瓦大學(xué)進(jìn)行公開演講與展示，宣布他的天文新發(fā)現(xiàn)。
命名由來(lái)
1610年伽利略觀測(cè)這四個(gè)衛(wèi)星多日，發(fā)現(xiàn)雖然木星在空中移動(dòng)，衛(wèi)星仍環(huán)繞木星公轉(zhuǎn)，從而得到支持哥白尼日心說(shuō)的論據(jù)，即并非所有天體均環(huán)繞地球旋轉(zhuǎn)。木星的伽利略衛(wèi)星在1610年發(fā)現(xiàn)后不久便由西門·馬里烏斯命名為“艾奧”（Io）、“歐羅巴”（Europa）、“蓋尼米德”（Ganymede）和“卡里斯托”（Callisto）。20世紀(jì)之前，這些名稱并不受歡迎，取而代之的為“木衛(wèi)一”、“木衛(wèi)二”，或“木星的第一顆衛(wèi)星”等諸如此類的稱號(hào)。這些名稱要到20世紀(jì)才被廣泛使用。
木衛(wèi)條目
主條目：木衛(wèi)一（Io）
木衛(wèi)一
木衛(wèi)一有稀薄的大氣，由二氧化硫與其他氣體組成。與外層太陽(yáng)系的衛(wèi)星不同，木衛(wèi)一與木衛(wèi)二的組成與類地行星類似，主要由熾熱的硅酸鹽巖石構(gòu)成。其表面也與太陽(yáng)系中其他星體截然不同，這使得科學(xué)家在第一次接觸旅行者號(hào)發(fā)回的數(shù)據(jù)時(shí)非常驚奇。他們?cè)詾樵陬惖匦求w上應(yīng)布滿了受撞擊后留下的大大小小的環(huán)形山，然后以單位面積內(nèi)留下的“彈坑”來(lái)估計(jì)星球外殼的年齡。但實(shí)際上木衛(wèi)一的表面環(huán)形山極少，簡(jiǎn)直屈指可數(shù)。這樣看來(lái)，其表面非常年輕。
木衛(wèi)一有著令人驚異的多種地形：有向下有數(shù)千米深的火山口，有熾熱的硫湖，有很明顯不過(guò)的非火山的連綿山脈，流淌著數(shù)百千米長(zhǎng)的粘稠的液體，還有一些火山噴口。硫和其化合物的多種顏色使得木衛(wèi)一表面的顏色多樣化。
主條目：木衛(wèi)二（Europa）
木衛(wèi)二
木衛(wèi)二上的環(huán)形山很少；只發(fā)現(xiàn)三個(gè)直徑大于5千米的環(huán)形山。木衛(wèi)二木衛(wèi)二的表面照片與地球海洋上的冰的照片相似。這可能是因?yàn)槟拘l(wèi)二表面的冰以下有一層液態(tài)的水，或許有50千米深，由引潮力帶來(lái)的熱量保持液態(tài)。如果是這樣的話，這將是除地球之外，太陽(yáng)系中唯一一個(gè)有大量的液態(tài)水存在的地方。
木衛(wèi)二有一個(gè)含氧的稀薄大氣。不像地球的大氣中的氧，木衛(wèi)二并不是生物形成的。它最可能是由于太陽(yáng)光中的電荷粒子撞擊木衛(wèi)二的冰質(zhì)表面而產(chǎn)生水蒸氣，然而分成氫氣和氧氣。氫氣脫離，留下了氧氣。
木衛(wèi)二是太陽(yáng)系中最明亮的一顆衛(wèi)星，幾百年來(lái)它以它的獨(dú)特性使一批又一批的科學(xué)家對(duì)它著迷。它之所以顯得如此明亮是由于它表面有一層冰殼，能強(qiáng)烈地反射太陽(yáng)光線。目前科學(xué)界普遍認(rèn)為，木衛(wèi)二表面沒有陸地，寒冷的外殼冰層下面是一片汪洋大海，水量比地球擁有的水要多得多。海洋正在吸收大量的氧氣，甚至遠(yuǎn)比預(yù)測(cè)模型顯示的要多。海底部分區(qū)域應(yīng)該與地球深海熱泉周圍環(huán)境極為相似，其構(gòu)成足以支持多種生命形態(tài)存活
主條目：木衛(wèi)三（Ganymede）
木衛(wèi)三
木衛(wèi)三（Ganymede)是環(huán)繞木星運(yùn)行的一顆衛(wèi)星。是太陽(yáng)系最大的衛(wèi)星，直徑約5276千米。木衛(wèi)三僅需要一個(gè)多星期即可繞木星旋轉(zhuǎn)一圈，離木星有1070000千米。
在伽利略號(hào)接觸木衛(wèi)三之前，普遍認(rèn)為它與木衛(wèi)四是一塊石質(zhì)物質(zhì)外包一個(gè)大的水或冰水混合物作為地幔，并有一個(gè)冰外殼（這與土衛(wèi)六和海衛(wèi)一相似）。來(lái)自伽利略號(hào)的初步數(shù)據(jù)提議木衛(wèi)四有一個(gè)獨(dú)一無(wú)二的組成成份，而木衛(wèi)三則有三個(gè)層結(jié)構(gòu)：一個(gè)小型的鐵或鐵硫化物內(nèi)核，外面是硅酸鹽巖石地幔，最外部是冰質(zhì)外殼。事實(shí)上，木衛(wèi)三除了一個(gè)冰外殼外，與木衛(wèi)一極相似。
木衛(wèi)三的表面很粗糙，混有兩種地形：非常古老，隕坑遍布的黑暗區(qū)，和相對(duì)年輕的有著大片凹槽和山脊的較明亮地區(qū)。它們的起源很顯然不過(guò)是因?yàn)樽匀粯?gòu)造的，但詳情不很清楚。在這方面，木衛(wèi)三可能與地球，及金星或火星類似。
哈勃望遠(yuǎn)鏡發(fā)現(xiàn)了木衛(wèi)三有稀薄的含氧大氣的證據(jù)，與木衛(wèi)二上發(fā)現(xiàn)的極相似。木衛(wèi)三類似的凹槽與山脊的地形在土衛(wèi)二、天衛(wèi)五和天衛(wèi)一也可見。黑暗區(qū)則與木衛(wèi)四的表面相似。
兩種地形上都有延伸的環(huán)形山，環(huán)形山的密集程度反映它已有了30-35億的年齡，與月球并不多。環(huán)形山有時(shí)為凹槽所切斷，說(shuō)明凹槽也很古老。相當(dāng)年輕的環(huán)形山通過(guò)發(fā)出的光線也可被看到。但是它不像月球，隕坑都較平，缺少環(huán)狀的山相圍，中央洼地則通常與月球和水星上的相同。這可能是由于木衛(wèi)三的冰外殼較脆弱，使地質(zhì)流動(dòng)而缺少起伏的緣故。古老的環(huán)形山被逐漸抹去，常被稱作“覆畫”。
伽利略號(hào)飛行器第一次飛經(jīng)木衛(wèi)三時(shí)發(fā)現(xiàn)它有自己的磁場(chǎng)，內(nèi)含于木星巨磁場(chǎng)中。這可能與地球類似：星體內(nèi)部物質(zhì)運(yùn)動(dòng)的結(jié)果。
研究人員發(fā)現(xiàn)，在木衛(wèi)三表面的崎嶇冰層下，可能藏有液態(tài)的咸水海洋。地下水源的存在，是星球上是否擁有生命跡象的重要指針。這項(xiàng)最新的結(jié)果使得“加尼米德”也成為第3顆擁有地下水源的木星衛(wèi)星。另外2個(gè)類似的衛(wèi)星，分別是木衛(wèi)二以及木衛(wèi)四。研究人員是在分析美國(guó)太空總署（NASA）的伽利略號(hào)宇宙飛船所傳回的資料時(shí)，發(fā)現(xiàn)了可能的地底海洋。
主條目：木衛(wèi)四（Callisto）
木衛(wèi)四
較大的一些環(huán)形山周圍圍繞著一串同心環(huán)，就像裂痕一般，不過(guò)經(jīng)過(guò)歲月的滄桑，冰的緩慢運(yùn)動(dòng)，已使它平滑了不少。其中最大的一個(gè)被稱作Valhalla，直徑4000千米，并是多環(huán)盆地，猛烈撞擊后產(chǎn)生的典型例子。另一些例子為木衛(wèi)四的"仙宮"(Asgard)，月球表面陰暗部的Orientale和水星上的Caloris盆地。
與木衛(wèi)三相似，木衛(wèi)四的古老的環(huán)形山已經(jīng)崩潰。它們?nèi)鄙僭虑蚝退巧纤械母叽蟮沫h(huán)狀的連山，放射狀射線和中央洼地。來(lái)自伽利略號(hào)的清晰圖片顯示，至少在某些地區(qū)，小型環(huán)形山已消失。這說(shuō)明一些運(yùn)動(dòng)正在進(jìn)行中，不管其他的是否在衰落過(guò)程中。
另一個(gè)奇特的地形現(xiàn)象是Gipul Catena，一系列撞擊出的環(huán)形山在一條直線上排列。這可能由于一個(gè)物體在接近木星時(shí)受引力而斷裂(與蘇梅克列維9號(hào)彗星極相似)，然后撞向了木衛(wèi)四引起。伽利略號(hào)沒有發(fā)現(xiàn)它的磁場(chǎng)的證據(jù)。與木衛(wèi)三不同的是，它有復(fù)雜的地形，但木衛(wèi)四上的地殼運(yùn)動(dòng)證據(jù)頗少。它的大多數(shù)性質(zhì)與木衛(wèi)三相同，所以它應(yīng)有一個(gè)與木衛(wèi)三類似的地理歷史。這兩顆衛(wèi)星的不同地理歷史是行星科學(xué)的重要難題。
木衛(wèi)四是迄今為止科學(xué)家認(rèn)為最有可能存在生命的星球，它表面有平均厚度達(dá)300多米的冰層，下面極有可能存在人類未知的生命體。
伽利略系統(tǒng)
新華網(wǎng)巴黎3月12日電（記者黃涵）總部位于巴黎的歐洲航天局12日說(shuō)，歐洲伽利略衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的4顆衛(wèi)星當(dāng)天成功完成首次地面定位，標(biāo)志著該系統(tǒng)建設(shè)取得重要進(jìn)展。
歐航局的公報(bào)說(shuō)，當(dāng)天上午，歐航局位于荷蘭諾德韋克的技術(shù)中心成功通過(guò)伽利略系統(tǒng)進(jìn)行了地面經(jīng)緯度和海拔高度定位，精度達(dá)10米至15米。這也是歐洲首次使用自己的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)進(jìn)行定位。歐航局伽利略項(xiàng)目經(jīng)理哈維爾·貝內(nèi)迪克托說(shuō)，這一成功是伽利略導(dǎo)航系統(tǒng)全面測(cè)試的一項(xiàng)基本步驟。
伽利略系統(tǒng)首批兩顆衛(wèi)星在2011年10月發(fā)射，太空已有4顆衛(wèi)星，可以組網(wǎng)進(jìn)行地面三維定位。
按規(guī)劃，歐洲伽利略衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)將由兩個(gè)地面控制中心和30顆衛(wèi)星組成，其中27顆為工作衛(wèi)星，3顆為備用衛(wèi)星。4顆衛(wèi)星組成的微型網(wǎng)絡(luò)正處于測(cè)試階段，預(yù)計(jì)將在2014年底初步投入運(yùn)營(yíng)。作為這一項(xiàng)目的主要牽頭機(jī)構(gòu)，歐航局計(jì)劃在再發(fā)射4顆衛(wèi)星。
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