伽利略衛星

伽利略衛星（Galilean satellites）是木星的四個大型衛星，由伽利略於1610年1月7日首度發現，所以將他們稱為伽利略衛星。按照距離木星的距離依次是木衛一、木衛二、木衛三和木衛四，依其編號次序被命名為“艾奧”(Io)、“歐羅巴”(Europa)、“加尼美得”(Ganymede)和“卡里斯托”(Callisto)。這四個衛星可以用低功率望遠鏡來觀測，如果沒有光害，且環境極好，甚至可以用肉眼勉強看到木衛四。

木衛一艾奧表面上有400 多座活火山，是一顆火山型的衛星，因此艾奧也是太陽系中地質活動最活躍的天體；木星伽利略衛星中最小的一顆衛星為木衛二歐羅巴，它的表面大體光滑，是太陽系中最光滑的天體，由於撞擊坑的數量很少，木衛二也是表面幾何反照率最高的衛星之一；木衛三加尼美得是太陽系中最大的衛星，也是太陽系中已知的唯一一顆擁有磁圈的衛星；在伽利略衛星中距離木星最遠的木衛四卡里斯托的表面幾何反照率僅為 0.2，但木衛四表面也存在著由純冰體構成的、幾何反照率高達 0.8 的斑塊地形。

1簡介 2發現歷史 3命名由來

4木衛條目 5伽利略系統

簡介

伽利略衛星是木星的四顆衛星，即木衛一（Io）、木衛二（Europa）、木衛三（Ganymede）、木衛四（Callisto），是義大利天文學家伽利略在1610年發現的，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，自轉周期和繞木星轉動的周期相同，是太陽系內四個較大的衛星。

發現歷史

發現

1610年1月7日，伽利略觀測發現在木星的東邊，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，天空多雲，未進行觀測活動。1月10日，木星周圍只有兩個小星星。伽利略猜測另一顆可能被木星擋在背後。 1月11日，伽利略得出結論，這三顆小星星都是圍繞著木星運動，就同金星、土星、圍繞著太陽運動一樣。1月13日，伽利略發現木星周圍的第四顆小星星，而且注意到這顆小星星並不閃爍發光。伽利略沒有間斷觀察，直到3月2日，伽利略肯定地得出結論，這四顆小星星都是木星的衛星，圍繞木星運動。伽利略馬上就把他的新發現告訴了其他人，並在帕多瓦大學進行公開演講與展示，宣布他的天文新發現。

命名由來

1610年伽利略觀測這四個衛星多日，發現雖然木星在空中移動，衛星仍環繞木星公轉，從而得到支持哥白尼日心說的論據，即並非所有天體均環繞地球旋轉。木星的伽利略衛星在1610年發現后不久便由西門·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世紀之前，這些名稱並不受歡迎，取而代之的為“木衛一”、“木衛二”，或“木星的第一顆衛星”等諸如此類的稱號。這些名稱要到20世紀才被廣泛使用。

木衛條目

主條目：木衛一（Io）

木衛一

木衛一“艾奧”是木星四顆伽利略衛星中最靠內側的一顆，公轉軌道距離木星422，000公里，其直徑約3630公里，除了地球之外，木衛一是太陽系中唯一一顆被證實存在頻繁火山活動的星球。由於木衛一的引力較弱，大型爆發事件產生的碎屑噴發物會上升到很高的位置上。

木衛一有稀薄的大氣，由二氧化硫與其他氣體組成。與外層太陽系的衛星不同，木衛一與木衛二的組成與類地行星類似，主要由熾熱的硅酸鹽岩石構成。其表面也與太陽系中其他星體截然不同，這使得科學家在第一次接觸旅行者號發回的數據時非常驚奇。他們原以為在類地星體上應布滿了受撞擊后留下的大大小小的環形山，然後以單位面積內留下的“彈坑”來估計星球外殼的年齡。但實際上木衛一的表面環形山極少，簡直屈指可數。這樣看來，其表面非常年輕。

木衛一有著令人驚異的多種地形：有向下有數千米深的火山口，有熾熱的硫湖，有很明顯不過的非火山的連綿山脈，流淌著數百千米長的粘稠的液體，還有一些火山噴口。硫和其化合物的多種顏色使得木衛一表面的顏色多樣化。

主條目：木衛二（Europa）

木衛二

木衛二（Europa)是木星的第六顆已知衛星，並是木星的第四大衛星，比月球稍微小一點，直徑為3138 千米，由伽利略於1610年發現。木衛二的組成與類地行星相似：主要由硅酸鹽岩石組成。但是與木衛一不同，木衛二有一個薄薄的冰外殼。

木衛二上的環形山很少；只發現三個直徑大於5千米的環形山。木衛二木衛二的表面照片與地球海洋上的冰的照片相似。這可能是因為木衛二表面的冰以下有一層液態的水，或許有50千米深，由引潮力帶來的熱量保持液態。如果是這樣的話，這將是除地球之外，太陽系中唯一一個有大量的液態水存在的地方。

木衛二有一個含氧的稀薄大氣。不像地球的大氣中的氧，木衛二並不是生物形成的。它最可能是由於太陽光中的電荷粒子撞擊木衛二的冰質表面而產生水蒸氣，然而分成氫氣和氧氣。氫氣脫離，留下了氧氣。

木衛二是太陽系中最明亮的一顆衛星，幾百年來它以它的獨特性使一批又一批的科學家對它著迷。它之所以顯得如此明亮是由於它表面有一層冰殼，能強烈地反射太陽光線。目前科學界普遍認為，木衛二表面沒有陸地，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，甚至遠比預測模型顯示的要多。海底部分區域應該與地球深海熱泉周圍環境極為相似，其構成足以支持多種生命形態存活

主條目：木衛三（Ganymede）

木衛三

木衛三為最大的木星已知衛星，也是第七顆發現的木星衛星，在伽利略發現的衛星中離木星第三近。木衛三距離木星 1，070，000 千米，衛星直徑為5262千米，質量為1.48e23 千克。它的直徑大於水星，質量約為水星的一半，也是太陽系中最大的衛星。木衛三被伽利略於1610年發現。但其實早在2000多年前，我國戰國時楚國著名天文學家甘德就發現了，可因為當時科學還不被廣泛普及，所以這個結論被認為為謬論。直到1610年伽利略發現才證實了這一說法。

木衛三（Ganymede)是環繞木星運行的一顆衛星。是太陽系最大的衛星，直徑約5276千米。木衛三僅需要一個多星期即可繞木星旋轉一圈，離木星有1070000千米。

在伽利略號接觸木衛三之前，普遍認為它與木衛四是一塊石質物質外包一個大的水或冰水混合物作為地幔，並有一個冰外殼（這與土衛六和海衛一相似）。來自伽利略號的初步數據提議木衛四有一個獨一無二的組成成份，而木衛三則有三個層結構：一個小型的鐵或鐵硫化物內核，外面是硅酸鹽岩石地幔，最外部是冰質外殼。事實上，木衛三除了一個冰外殼外，與木衛一極相似。

木衛三的表面很粗糙，混有兩種地形：非常古老，隕坑遍布的黑暗區，和相對年輕的有著大片凹槽和山脊的較明亮地區。它們的起源很顯然不過是因為自然構造的，但詳情不很清楚。在這方面，木衛三可能與地球，及金星或火星類似。

哈勃望遠鏡發現了木衛三有稀薄的含氧大氣的證據，與木衛二上發現的極相似。木衛三類似的凹槽與山脊的地形在土衛二、天衛五和天衛一也可見。黑暗區則與木衛四的表面相似。

兩種地形上都有延伸的環形山，環形山的密集程度反映它已有了30-35億的年齡，與月球並不多。環形山有時為凹槽所切斷，說明凹槽也很古老。相當年輕的環形山通過發出的光線也可被看到。但是它不像月球，隕坑都較平，缺少環狀的山相圍，中央窪地則通常與月球和水星上的相同。這可能是由於木衛三的冰外殼較脆弱，使地質流動而缺少起伏的緣故。古老的環形山被逐漸抹去，常被稱作“覆畫” 。

伽利略號飛行器第一次飛經木衛三時發現它有自己的磁場，內含於木星巨磁場中。這可能與地球類似：星體內部物質運動的結果。

研究人員發現，在木衛三表面的崎嶇冰層下，可能藏有液態的鹹水海洋。地下水源的存在，是星球上是否擁有生命跡象的重要指針。這項最新的結果使得“加尼米德”也成為第3顆擁有地下水源的木星衛星。另外2個類似的衛星，分別是木衛二以及木衛四。研究人員是在分析美國太空總署（NASA）的伽利略號宇宙飛船所傳回的資料時，發現了可能的地底海洋。

主條目：木衛四（Callisto）

木衛四

木衛四是木星的第二大衛星，木衛四直徑4821千米，平均密度小，意味著水佔一半以上。不像木衛三，木衛四的內部結構近乎沒有；它一律由或多或少的40%的冰與60%的岩石或鐵組成。這與土衛六和海衛一很可能相似。公轉軌道: 距木星1,883,000 千米，衛星直徑: 4800 千米，質量: 1.08e23 千克。木衛四的表面都是環形山，表面十分古老，就像月球和火星上的高原。木衛四有太陽系中所觀察到的星體中最古老的表面環形山最多的地表；在漫長的40億年中，除偶然的撞擊之外只有很小的變動。

較大的一些環形山周圍圍繞著一串同心環，就像裂痕一般，不過經過歲月的滄桑，冰的緩慢運動，已使它平滑了不少。其中最大的一個被稱作Valhalla，直徑4000千米，並是多環盆地，猛烈撞擊后產生的典型例子。另一些例子為木衛四的"仙宮"(Asgard)，月球表面陰暗部的Orientale和水星上的Caloris盆地。

與木衛三相似，木衛四的古老的環形山已經崩潰。它們缺少月球和水星上所有的高大的環狀的連山，放射狀射線和中央窪地。來自伽利略號的清晰圖片顯示，至少在某些地區，小型環形山已消失。這說明一些運動正在進行中，不管其他的是否在衰落過程中。

另一個奇特的地形現象是Gipul Catena，一系列撞擊出的環形山在一條直線上排列。這可能由於一個物體在接近木星時受引力而斷裂(與蘇梅克列維9號彗星極相似)，然後撞向了木衛四引起。伽利略號沒有發現它的磁場的證據。與木衛三不同的是，它有複雜的地形，但木衛四上的地殼運動證據頗少。它的大多數性質與木衛三相同，所以它應有一個與木衛三類似的地理歷史。這兩顆衛星的不同地理歷史是行星科學的重要難題。

木衛四是迄今為止科學家認為最有可能存在生命的星球，它表面有平均厚度達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

新華網巴黎3月12日電（記者黃涵）總部位於巴黎的歐洲航天局12日說，歐洲伽利略衛星導航系統的4顆衛星當天成功完成首次地面定位，標誌著該系統建設取得重要進展。

歐航局的公報說，當天上午，歐航局位於荷蘭諾德韋克的技術中心成功通過伽利略系統進行了地面經緯度和海拔高度定位，精度達10米至15米。這也是歐洲首次使用自己的衛星導航系統進行定位。歐航局伽利略項目經理哈維爾·貝內迪克托說，這一成功是伽利略導航系統全面測試的一項基本步驟。

伽利略系統首批兩顆衛星在2011年10月發射，太空已有4顆衛星，可以組網進行地面三維定位。

按規劃，歐洲伽利略衛星導航系統將由兩個地面控制中心和30顆衛星組成，其中27顆為工作衛星，3顆為備用衛星。4顆衛星組成的微型網路正處於測試階段，預計將在2014年底初步投入運營。作為這一項目的主要牽頭機構，歐航局計劃在再發射4顆衛星。

伽利略衛星