Jüpiter, güneş sistemimizdeki en büyük gezegen olmasının yanı sıra diğer tüm gezegenlerin toplam kütlesinin iki buçuk katı ile aynı zamanda herhangi bir Güneş gezegeninin en fazla uydusuna sahiptir. Şimdiye kadar, gaz devinin çevresinde 67 doğal uydu keşfedildi ve daha fazlası yolda olabilir.
Jüpiter’in uyduları o kadar çoktur ve o kadar çeşitlidir ki, birkaç gruba ayrılırlar. Birincisi, Galileliler veya Ana Grup olarak bilinen en büyük uydulardır. Daha küçük İç Grup ile birlikte Jüpiter’in Düzenli Uydularını oluştururlar. Bunların ötesinde, enkaz halkalarıyla birlikte gezegeni çevreleyen birçok Düzensiz Uydu vardır. İşte onlar hakkında bildiklerimiz.
Uyduların Keşfi ve İsimlendirmeleri
Galileo Galilei, 20 kat normal büyütmeye izin veren kendi tasarımına sahip bir teleskop kullanarak , çıplak gözle görülemeyen gök cisimlerinin ilk gözlemlerini yapabildi. 1610’da Jüpiter’in yörüngesinde dönen ve daha sonra Galilean Moons olarak bilinen uyduların ilk kayıtlı keşfini yaptı .
O sırada, sabit yıldız olduğuna inandığı sadece üç nesneyi gözlemledi. Ancak, 1610 yılının Ocak ve Mart ayları arasında onları gözlemlemeye devam etti ve dördüncü bir cisim daha kaydetti. Zamanla, bu dört cismin sabit yıldızlar gibi davranmadığını, aslında Jüpiter’in yörüngesinde dönen nesneler olduğunu fark etti.
Bu keşifler, daha önce görünmeyen gök cisimlerini görüntülemek için teleskop kullanmanın önemini kanıtladı. Daha da önemlisi, Galileo, Dünya dışındaki gezegenlerin kendi uydu sistemlerine sahip olduğunu göstererek , hala yaygın olarak kabul edilen Ptolemaik evren modeline önemli bir darbe indirdi.
Toskana Büyük Dükü Cosimo de Medici’nin desteğini arayan Galileo, başlangıçta aylara “Cosmica Sidera” (veya Cosimo’nun Yıldızları) adını vermek için izin istedi. Cosimo’nun önerisi üzerine Galileo, Medici ailesini onurlandırarak adı Medicea Sidera (“Medici yıldızları”) olarak değiştirdi. Keşif, Mart 1610’da Venedik’te yayınlanan Sidereus Nuncius’ta (Yıldız habercisinde) duyuruldu .
Ancak, Alman gökbilimci Simon Marius, bu uyduları Galileo ile aynı zamanda bağımsız olarak keşfetmişti. Johannes Kepler’in emriyle , aylara Zues (Jüpiter’in Yunan eşdeğeri) aşıklarının adını verdi. Mundus Jovialis (“Jüpiter’in Dünyası”, 1614’te yayınlanan) başlıklı incelemesinde onları Io, Europa, Ganymede ve Callisto olarak adlandırdı.
Galileo, Marius’un isimlerini kullanmayı kararlı bir şekilde reddetti ve bunun yerine, uygun ay isimlerinin yanı sıra bugün hala kullanılan numaralandırma şemasını icat etti. Bu şemaya göre, uydulara, ana gezegenlerine olan yakınlıklarına göre numaralar atanır ve mesafe ile artar. Bu nedenle, Io, Europa, Ganymede ve Callisto’nun uyduları sırasıyla Jüpiter I, II, III ve IV olarak belirlendi.
Galileo, Ana Grup’un ilk kaydedilen keşfini yaptıktan sonra, neredeyse üç yüzyıl boyunca ( EE Barnard 1892’de Amalthea’yı gözlemleyene kadar ) hiçbir ek uydu keşfedilmedi.
Himalia 1904’te, Elara 1905’te, Pasiphaë 1908’de, Sinope 1914’te, Lysithea ve Carme 1938’de, Ananke 1951’de ve Leda 1974’te keşfedildi. Voyager uzay sondaları 1979 civarında Jüpiter’e ulaştığında, 13 ay keşfedilmişti. Voyager ise üç tane daha keşfetti: Metis, Adrastea ve Thebe.
Ekim 1999 ile Şubat 2003 arasında, hassas yer tabanlı dedektörler kullanan araştırmacılar, çoğu Scott S. Sheppard ve David C. Jewitt liderliğindeki bir ekip tarafından keşfedilen 34 uydu daha buldu ve daha sonra adlandırdı. 2003’ten bu yana, Jüpiter’in bilinen toplam uydu sayısını 67’ye çıkaran 16 ek ay keşfedildi, ancak henüz adlandırılmadı.
Galilean uydularına 1610’daki keşiflerinden kısa bir süre sonra isim verilmiş olsa da, Io, Europa, Ganymede ve Callisto isimleri 20. yüzyıla kadar gözden düştü. Amalthea (aka. Jüpiter V), 1892’de ilk kez Fransız astronom Camille Flammarion tarafından kullanılan resmi olmayan bir kongre gerçekleşene kadar böyle adlandırılmadı.
Diğer aylar, astronomi literatürünün bir çoğunda, 1970’lere kadar basitçe Romen rakamlarıyla Jüpiter IX şeklinde etiketlendi. Bu, 1975’te Uluslararası Astronomi Birliği’nin (IAU) Dış Güneş Sistemi Adlandırma Görev Grubu’nun V-XIII uydularına isimler vermesiyle başladı ve böylece keşfedilen gelecekteki uydular için resmi bir adlandırma süreci başlattı.
Düzenli Uydular
Jüpiter’in düzenli uyduları, ilerleyen yörüngelere sahip oldukları için bu şekilde adlandırılmıştır. Yani, gezegenlerinin dönüşü ile aynı yönde yörüngede dönerler. Bu yörüngeler de neredeyse daireseldir ve düşük bir eğime sahiptir, yani Jüpiter’in ekvatoruna yakın yörüngededirler. Bunlardan Galile Uyduları ) en büyük ve en iyi bilinenleridir.
Bunlar Jüpiter’in en büyük uyduları, Güneş Sistemi’nin sırasıyla dördüncü, altıncı, birinci ve üçüncü en büyük uydularından bahsetmiyorum bile. Jüpiter etrafındaki yörüngedeki toplam kütlenin neredeyse %99,999’unu içerirler ve gezegenden 400.000 ila 2.000.000 km arasında yörüngede dönerler. Ayrıca, Güneş ve herhangi bir cüce gezegenden daha büyük yarıçaplara sahip sekiz gezegen dışında Güneş Sistemindeki en büyük nesneler arasındadırlar.
Io, Europa, Ganymede ve Callisto uydularının hepsi Galileo Galilei tarafından keşfedildi ve onuruna adlandırıldı.
3.642 kilometre çapıyla Güneş Sistemi’ndeki dördüncü en büyük uydudur. 400’ün üzerinde aktif yanardağ ile aynı zamanda Güneş Sistemi’ndeki jeolojik olarak en aktif nesnedir. Yüzeyi, bazıları Dünya’nın Everest Dağı’ndan daha uzun olan 100’den fazla dağlar ile çevrilidir.
Dış Güneş Sistemindeki (buzla kaplı) çoğu uydunun aksine, Io esas olarak erimiş demir veya demir sülfür çekirdeğini çevreleyen silikat kayadan oluşur. Io, çoğunlukla kükürt dioksitten (SO 2 ) oluşan son derece ince bir atmosfere sahiptir .
İkinci en içteki Galilean ayı, adını Zeus tarafından kurulan ve Girit kraliçesi olan efsanevi Fenike soylu kadından alan Europa’dır . 3121.6 kilometre çapında, Galilelilerin en küçüğüdür ve Ay’dan biraz daha küçüktür.
Europa’nın yüzeyi, 100 kilometre kalınlığında olduğu düşünülen mantoyu çevreleyen bir su tabakasından oluşuyor. En üst kısım katı buzdur, alt kısmın ise ısı enerjisi ve gelgit esnemesi nedeniyle ısınan sıvı su olduğuna inanılır. Eğer doğruysa, bu yer altı okyanusunda, belki de bir dizi derin okyanus hidrotermal menfezinin yakınında dünya dışı yaşamın var olması mümkündür .
Europa’nın yüzeyi aynı zamanda Güneş Sistemi’ndeki en pürüzsüz yüzeylerden biridir ve bu, yüzeyin altında sıvı halde su bulunduğu fikrini destekleyen bir gerçektir. Yüzeyde kraterlerin olmaması, yüzeyin genç ve tektonik olarak aktif olmasına bağlanıyor. Europa öncelikle silikat kayadan yapılmıştır ve muhtemelen bir demir çekirdeğe ve öncelikle oksijenden oluşan ince bir atmosfere sahiptir.
Sırada Ganymede var . 5262,4 kilometre çapındaki Ganymede, Güneş Sistemindeki en büyük uydudur. Merkür gezegeninden daha büyük olsa da, buzlu bir dünya olması, Merkür’ün kütlesinin sadece yarısına sahip olduğu anlamına gelir. Aynı zamanda, muhtemelen sıvı demir çekirdek içindeki konveksiyon yoluyla oluşturulmuş bir manyetosfere sahip olduğu bilinen Güneş Sistemi’ndeki tek uydudur.
Ganymede, esas olarak silikat kayası ve su buzundan oluşur ve Ganymede’nin yüzeyinin yaklaşık 200 km altında bir tuzlu su okyanusunun bulunduğuna inanılır – ancak Europa bunun için en olası aday olmaya devam etmektedir. Ganymede’in artık buzla kaplı, çoğu kraterler, yüksek bir sayı vardır ve O, O içeren ince bir oksijen atmosferi sahiptir 2 , ve muhtemelen O 3 (ozon), ve bazı atom hidrojendir.
Callisto dördüncü ve en uzak Galile uydusudur. 4820.6 kilometre çapında, aynı zamanda Galilelilerin en büyük ikinci uydusu ve Güneş Sistemi’ndeki en büyük üçüncü uydudur. Callisto, adını Arkadya Kralı Lykaon’un kızı ve tanrıça Artemis’in bir av arkadaşından almıştır.
Yaklaşık olarak eşit miktarda kaya ve buzdan oluşan, Galilelilerin en az yoğun olanıdır ve araştırmalar, Callisto’nun yüzeyden 100 kilometreden daha fazla derinliklerde bir iç okyanusa sahip olabileceğini ortaya koymuştur.
Callisto aynı zamanda Güneş Sistemi’ndeki en yoğun kraterli uydulardan biridir – en büyüğü Valhalla olarak bilinen 3000 km genişliğindeki havzadır. Karbondioksit ve muhtemelen moleküler oksijenden oluşan son derece ince bir atmosferle çevrilidir. Callisto, Jüpiter’in yoğun radyasyonundan en uzak olduğu için uzun zamandır Jüpiter sisteminin gelecekteki keşfi için bir insan üssü için en uygun yer olarak kabul edildi.
İç Grup (veya Amalthea grubu), çapı 200 km’den az, yörünge yarıçapı 200.000 km’den az olan ve yörünge eğimleri yarım dereceden az olan dört küçük uydudur. Bu grup Metis, Adrastea, Amalthea ve Thebe uydularını içerir.
Henüz görülmemiş bir dizi iç aycıkla birlikte, bu aylar Jüpiter’in sönük halka sistemini yeniler ve korur – Metis ve Adrastea Jüpiter’in ana halkasına yardım ederken, Amalthea ve Thebe kendi soluk dış halkalarını korur.
Metis , Jüpiter’e 128.000 km mesafedeki en yakın uydudur. Yaklaşık 40 km çapında, gelgit kilitli ve oldukça asimetrik bir şekle sahiptir (çaplardan biri en küçüğünün neredeyse iki katı büyüklüğündedir). Voyager 1 uzay sondası tarafından 1979 yılında Jüpiter’in yanından geçene kadar keşfedilmedi . Zeus’un ilk karısının adını 1983 yılında almıştır.
En yakın ikinci uydu , Jüpiter’e yaklaşık 129.000 km uzaklıkta ve 20 km çapında olan Adrastea’dır . Jüpiter XV olarak da bilinen Amalthea, uzaklık bakımından ikinci ve Jüpiter’in dört iç uydusundan en küçüğüdür. 1979’da Voyager 2 sondasının bir uçuş sırasında fotoğrafını çektiği zaman keşfedildi.
Jüpiter V olarak da bilinen Amalthea , gezegenden uzaklık sırasına göre Jüpiter’in üçüncü uydusudur. 9 Eylül 1892’de Edward Emerson Barnard tarafından keşfedilmiş ve adını Yunan mitolojisindeki bir periden almıştır. Bilinmeyen miktarlarda başka malzemelerle gözenekli su buzundan oluştuğu düşünülmektedir. Yüzey özellikleri arasında büyük kraterler ve sırtlar bulunur.
Thebe , Jüpiter’in dördüncü ve son iç uydusudur. Düzensiz şekilli ve kırmızımsı renktedir ve Amalthea’nın bilinmeyen miktarlarda başka malzemelerle gözenekli su buzundan oluştuğu düşünülmektedir. Yüzey özellikleri arasında, bazıları Ay’ın boyutuyla karşılaştırılabilir olan büyük kraterler ve yüksek dağlar da bulunur.
Düzensiz Uydular
Düzensiz Uydular, normal uydulardan önemli ölçüde daha küçük ve daha uzak ve eksantrik yörüngelere sahip olanlardır. Bu uydular, yörünge ve bileşim bakımından benzerliklere sahip ailelere bölünmüştür. Bunların en azından kısmen, büyük olasılıkla Jüpiter’in yerçekimi alanı tarafından yakalanan asteroitler tarafından çarpışmalar sonucu oluştuğuna inanılmaktadır.
Yapı ve Kompozisyon
Kural olarak, Jüpiter’in uydularının ortalama yoğunluğu, gezegenden uzaklaştıkça azalır. Dördünden en az yoğun olan Callisto, buz ve kaya arasında bir orta yoğunluğa sahipken, Io, kaya ve demirden yapıldığını gösteren bir yoğunluğa sahiptir. Callisto’nun yüzeyi de yoğun bir şekilde kraterli bir buz yüzeyine sahiptir ve dönme şekli, yoğunluğunun eşit olarak dağıldığını gösterir.
Bu, Callisto’nun kayalık veya metalik bir çekirdeğe sahip olmadığını, ancak homojen bir buz ve kaya karışımından oluştuğunu gösterir. Buna karşılık, üç iç ayın dönüşü, daha yoğun maddeden (silikatlar, kaya ve metaller gibi) oluşan bir çekirdek ile daha hafif bir malzemeden (su buzu) oluşan bir manto arasındaki farklılığı gösterir.
Jüpiter’den uzaklık, uydularının yüzey yapısındaki önemli değişikliklerle de uyumludur. Ganymede, buz yüzeyinin geçmişteki tektonik hareketini ortaya çıkarır; bu, yeraltı katmanlarının bir kerede kısmi erimeye maruz kaldığı anlamına gelir. Europa, daha ince bir buz kabuğunu düşündüren bu nitelikteki daha dinamik ve yakın tarihli hareketi ortaya koyuyor. Son olarak, en içteki ay olan Io, kükürt bir yüzeye, aktif volkanizmaya sahiptir ve buz belirtisi yoktur.
Tüm bu kanıtlar, bir ay Jüpiter’e ne kadar yakınsa, içinin o kadar sıcak olduğunu gösteriyor – gelgit ısınmasının seviyesinin gezegenden uzaklıklarının karesiyle ters orantılı olduğunu öne süren modellerle. Jüpiter’in tüm uydularının bir zamanlar modern Callisto’nunkine benzer bir iç bileşime sahip olabileceğine inanılırken, geri kalanı Jüpiter’in yerçekimi alanının neden olduğu gelgit ısınmasının bir sonucu olarak zamanla değişti.
Bunun anlamı, Callisto hariç Jüpiter’in tüm uydularının iç buzlarının eridiği, kaya ve demirin içeriye batmasına ve suyun yüzeyi kaplamasına izin vermesidir. Ganymede’de daha sonra kalın ve katı bir buz kabuğu oluşurken, daha sıcak Europa’da daha ince ve daha kolay kırılan bir kabuk oluştu. Jüpiter’e en yakın gezegen olan Io’da ısınma o kadar aşırıydı ki tüm kayalar eridi ve su kaynayarak uzaya çıktı.
Muazzam oranlarda bir gaz devi olan Jüpiter, uygun bir şekilde Roma panteonunun kralının adını almıştır. Böyle bir gezegenin etrafında dönen çok, çok sayıda uyduya sahip olması sadece yakışır. Keşif süreci ve ne kadar uzun sürdüğü düşünüldüğünde, Jüpiter’in çevresinde keşfedilmeyi bekleyen daha fazla uydu olması şaşırtıcı olmaz. Altmış yedi ve artmaya devam ediyor!
