木星卫星总共有67颗(包括已命名的52颗小卫星和未命名的14颗小卫星)。其中木卫一、木卫二、木卫三、木卫四是意大利天文学家伽利略在1610年用自制的望远镜发现的,这四个卫星后被称为伽利略卫星。
木星的其他卫星比伽利略卫星暗得多,要用较大的望远镜才能看见。美国天文学家巴纳德在1892年用望远镜发现的木卫五在木卫一轨道以内运动。1979年3月,“旅行者”1号空间探测器发现木卫五呈浅灰色,上面有一个长约130公里、宽200~220公里的微红区域。木星的其他卫星则是1904年以来用照相方法陆续发现的,它们在木卫四以外的轨道上运动。木星的13个卫星中,有的半径达二千多公里,有的半径仅几公里或十几公里。
伽利略(1564~1642年)对天文学的贡献无人能比,他是改进制作望远镜并用它指向天空的人。1609年,荷兰光学专家Lipperhey将两个凹凸镜片放在一起制成了望远镜,伽利略知道后立刻动手改良,造出了一具放大20倍的望远镜。伽利略当时身为数学家,原来想用望远镜来观测天象以求证数学之美,没想到小小的镜头为他展开的是一片全新的物理视野,他看到了月亮表面的阴影,表明月面凹凸不平;他看到了银河由许多星星组成,表明地球以外的宇宙之大;他发现金星满盈现象,与托勒密地心说不符合……。
科学家在新发现面前总是欲罢不能,伽利略在好奇心驱动下继续观察。1610 年 1 月 7 日这一次,他将望远镜对准了木星,发现木星总是被3颗星伴随着。伽利略开始以为这是与木星不相干的另外3颗恒星:“我在今晚观察木星,我看見木星旁邊有三顆恆星,它們非常小,肉眼根本看不見……”过后几天,伽利略在木星旁边又发现另1颗,总共4个光点,像4颗兵乓球一样陪伴在木星身边。接连好些天的观察事实让伽利略认识到,那4颗星不是恒星,它们除了一直随着木星运动之外,还围绕着木星转动,所以,和月亮绕地球转一样,它们应该是木星的卫星!
聪明的伽利略利用他的新发现来笼络当时佛羅倫斯大的貴族-麥迪席家族,他将新发现的这4颗木星卫星命名为“麥迪席星群”,因为正好麥迪席家族有4个儿子。麥迪席家也因此安排伽利略成为比萨大学的教授,且不用教书和尽公职,只专心做研究,这使得当时的伽利略聲名大噪誉满欧洲,人们似乎忘记了(或者说是视而不见)这些新发现对哥白尼日心说的支持。每个贵族,包括法国王室在内,都想叫伽利略找到什么新的星星好以他们的家族姓氏来命名。
不过,后来的天文界虽然承认伽利略发现了木星的这4个大的卫星,却不接受他提议的贵族命名,而是将它们称为“伽利略卫星”,四个卫星的名字分别为:Io 伊奧、Europa 歐羅巴、Ganymede 加尼美德、Callisto 卡利斯托,取的都是希腊神话中宙斯朱庇特情人的名字。后来又不停地发现了木星的多个卫星。据当前的资料,木星卫星数目是太阳系行星中多的,地球只有一个月亮,而目前发现的木星卫星已有67个。有趣的是,据说人们继续用宙斯情人(或倾慕者)的名字,或这些人的女儿(女儿的女儿)名字来命名它们。不过笔者认为,对如此众多伴侣的星王,还是以数字排队比较科学:木卫(+#)。比如说,4颗伽利略卫星可以被简单地称为木卫一、木卫二、木卫三、木卫四。
四颗伽利略卫星的直径均超过3000公里,其大小都可与月球相比较,大的木卫三比水星还大。不过,木星的其余63个卫星就都是娇小玲珑的“矮个子”了,直径都低于250公里,有的小到不到1公里。伽利略卫星中的木卫一是个很特别的卫星,离木星近,巨大潮汐力的作用导致其内部地质活动非常活跃,有好几个正在频频爆发的活火山;木卫二(三、四)近年来也备受关注,因为这几颗卫星的冰层下面是海洋,很有可能有生命存在。
因木星拥有如此众多的卫星“伴侣”,使它看起来颇像一个小太阳系。木星及其卫星系统的形成和演化过程仍然是一个谜。事实上,根据早期航天探测器的测量结果,木星核心的温度很高,木星具有很强的辐射,辐射的总能量是从太阳得到的能量的数倍到数十倍。因此,有些学者认为木星是一个未曾“发育成形”的恒星,只是因为当初质量太小的缘故,不足以维持聚变反应而“修炼”成恒星。不妨想象一下,假设木星当初在进化的过程中,俘获了足够多的质量(需要现有质量的几十倍),成为了一颗货真价实的恒星的话,我们地球的天空上便将拥有两个太阳!
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