Wann wird Callisto mit dem Rest der großen Jupitermonde in Orbitalresonanz sein?

Der Königsplanet Jupiter wird am 2. Mai 2021 eine Tagundnachtgleiche erreichen – ein Ereignis, das zweimal in jeder 12-Jahres-Umlaufbahn des Jupiter – auftritt. Um die Tagundnachtgleichen von Jupiter haben wir auf der Erde immer die Möglichkeit, eine Serie zu sehen von gemeinsame Veranstaltungen – oder du könntest sie anrufen Finsternisse – der vier großen Monde von Jupiter. Dies sind die vier berühmten Galileischen Satelliten, Io, Europa, Ganymed und Callisto. Die Finsternisse sind bereits im Gange. Sie werden bis August 2021 andauern. Erfahrene Teleskopbenutzer werden sie sehen, wenn Sie ein Bild erhalten. Bitte reichen Sie es hier ein. Da sich die vier großen Monde um Jupiter drehen, wird manchmal ein Mondschatten einen anderen Mond verfinstern (auf ihn fallen). Oder der Körper eines Jupitermondes wird einen anderen Mond verdecken (bewegt sich direkt vor ihm). Zum Beispiel wird am 4. April der Schatten von Io auf Europa fallen. Am nächsten Tag, dem 5. April, wird Io selbst den Mond Ganymed verdecken.

Es ist seit dem 4. Februar 2015 nicht mehr passiert (wir hatten keine Jupiter-Tagundnachtgleiche). Sonnenfinsternis-Saison für Jupiters Monde werden erst um die nächste Tagundnachtgleiche von Jupiter, am 16. Dezember 2026, wiederkommen.

Diese Monde kreisen in der Ebene des Äquators von Jupiter. Wir sehen die Schatten der Jupitermonde, die andere Monde bei oder in der Nähe einer Jupiter-Tagundnachtgleiche verdunkeln, weil dann die Schatten der Jupitermonde mit der Äquatorebene von Jupiter übereinstimmen. Zu anderen Zeiten als in der Nähe einer Jupiter-Tagundnachtgleiche sind die Mondschatten relativ zum Jupiter-Äquator geneigt, sie winkeln sich nördlich oder südlich der anderen Monde an, und es finden keine Finsternisse statt.

Außerdem sehen wir aus unserer irdischen Perspektive nur den Äquator von Jupiter um die Tagundnachtgleiche von Jupiter herum. Ohne diese Seitenansicht können wir Monde nicht mehr sehen, die andere Monde verdecken.

Ein Mond soll Finsternis ein anderer Mond, wenn der Schatten eines Mondes auf das Gesicht eines anderen Mondes fällt. Ein Mond soll Okkulte ein anderer, wenn der Körper eines Mondes vor einem anderen vorbeizieht. Illustration über Dave Dickinson/ Universe Today. Diese 19-Frame-Animation zeigt, wie Io (das kleine, sich bewegende Objekt) am 16. Januar 2003 von Ganymed teilweise verdeckt wird. Der Hongkonger Amateur Yan Chi-keung verwendete einen CCD-Imager, der an seinem 250-mm, f/20 Maksutov-Cassegrain-Teleskop befestigt war um diese 36 Minuten lange Sequenz einzufangen. Bild über SkyandTelescope.org.

Die vier großen Monde von Jupiter sind jederzeit durch ein Teleskop mit geringer Leistung zu beobachten, wenn Jupiter sichtbar ist.

Diese vier Monde werden Galileische Monde genannt, um Galileo Galilei zu ehren, der Anfang des 17. Jahrhunderts eines der ersten kleinen Teleskope benutzte, um die vier Monde um Jupiter zu beobachten.

Ab und zu übersehen Sie vielleicht, dass ein oder zwei Monde aus dem Blickfeld verschwinden, wenn sie aus unserer irdischen Perspektive hinter Jupiter oder vor Jupiter schwingen. Um die Positionen der vier großen Monde des Jupiter für den Moment – oder eine bestimmte Zeit – herauszufinden, verwenden Sie dieses praktische interaktive Tool über SkyandTelescope.org.

Bei EarthSky Community Fotos ansehen. | Mit dem Fernglas können Sie einen Blick auf einen Mond oder 2 Jupiter ’er werfen, und ein kleines Teleskop zeigt alle 4 der größten Jupitermonde, die Galileischen Satelliten, die sich in einer Linie über Jupiters Mittelteil verteilen. Dieses Foto stammt von Mohamed Mohamed in Tripolis, Libyen. Er hat es am 29. Juli 2020 aufgenommen.

Mit einem Teleskop mit höherer Leistung können Sie beobachten, wie die dunklen Schatten der Monde die nahe Seite der Jupiterscheibe passieren (oder kreuzen) und die Monde selbst durch den dunklen Schatten des Jupiter auf der anderen Seite des Jupiters fegen. Es ist jedoch schwieriger, einen Jupiter-Mond selbst zu sehen, der Jupiter durchquert. Das liegt daran, dass sich sowohl Jupiter als auch sein Transitmond im Sonnenlicht sonnen und keinen scharfen Kontrast zwischen Mond und Jupiter bieten.

Hubble-Porträt von Io, dem innersten Galileischen Mond, vor Jupiter, und Ios Schatten, der auf die Wolkenspitzen von Jupiter fällt. Am 4. April 2021 wird Ios Schatten tatsächlich auf den Mond Europa fallen, und dann, am 5. April 2021, wird Io selbst den Mond Ganymed bedecken. Weiterlesen. Foto von J. Spencer (Lowell Observatory) und NASA/ESA

Callisto, der äußerste Mond, ist der einzige Galileische Mond, der nicht bei jeder Umdrehung vor und hinter Jupiter vorbeizieht. Für ein paar Jahre –, ungefähr zentriert auf Jupiters Sonnenwende am 20. Januar 2024 – wird Callisto bei jeder Umdrehung von der Erde aus gesehen nach Norden und Süden von Jupiter schwingen. Dieses Jahr ist es jedoch eine ganz andere Geschichte. Callistos Schatten durchquert nicht nur Jupiter das ganze Jahr über bei jeder Umdrehung, sondern verfinstert Io, Europa und Ganymed allein im April 2021.

Mit einem Teleskop mit geringer Leistung – ist es einfach, Jupiters vier Hauptmonde zu sehen, wenn Jupiter immer sichtbar ist, als Lichtpunkte, die sich auf derselben Ebene aufreihen.

Es braucht einen geübten Beobachter mit einem Hochleistungsteleskop, um Jupiters Monde zu erkennen, die andere Monde auf dem großen Karussell der Äquatorebene des Jupiter verdunkeln und verdecken.

Wie auch immer, es ist ein schönes Jahr, um den Tanz der Jupitermonde zu genießen.

Die 3 inneren Monde – Io, Europa und Ganymed – sind in einer 4:2:1 Orbitalresonanz verriegelt. Das heißt, Io umkreist Jupiter viermal für jeweils zweimal, dass Europa Jupiter umkreist und jedes Mal, wenn Ganymed es tut. Bild und weitere Erklärungen über Wikipedia.

Fazit: Die Tagundnachtgleiche von Jupiter ist der 2. Mai 2021, und – um jede Jupiter-Tagundnachtgleiche – können wir auf der Erde sehen, wie sich die Monde von Jupiter gegenseitig verfinstern. Diese gegenseitigen Ereignisse der Jupitermonde finden bereits in diesem Jahr statt und werden bis August 2021 andauern.

Die Wahrheit über Orbitalresonanz

Die ersten 1000 Personen, die diesen Link verwenden, erhalten eine kostenlose Testversion der Skillshare-Premium-Mitgliedschaft:

Unglaublicherweise haben drei der vier größten Jupitermonde (Ganymed, Europa und Io) Umlaufzeiten, die im ganzzahligen Verhältnis zueinander stehen (1:2:4). Die große Lücke in den Saturnringen wird durch einen viel weiter entfernten Mond verursacht, der eine doppelte Umlaufzeit wie die Lücke hat! Wir haben sogar Exoplanetensysteme mit diesen Mustern gefunden. Sie sind alle das Ergebnis von Orbitalresonanz. Dieses Video erklärt, wie dieser Mechanismus funktioniert.

KORREKTUR: Im Video sage ich, dass Ganymed, Europa und Io die größten Jupitermonde sind. Tatsächlich sind hier die 4 größten Monde vom größten zum kleinsten:

Ganymed
Kallisto
Io
Europa

Hier ist mein Video zum Thema Resonanz:

Hier ist mein Video über schlechte Mathematik:

Dies ist der Kanal von Dr. Becky Smethurst:

Dies ist der Kanal von Beardyman:

Dies ist der Kanal von Jay Foreman:

Dies ist das eingangs erwähnte Veritasium-Video:

Hier ist das Papier, das ich gefunden habe, das die Orbitalresonanz erklärt:

Bildnachweis:
Bild von Dwayne Johnson – Aaron Sánchez

Hier können Sie meine Bücher kaufen:

Hier kannst du mich auf Patreon unterstützen:

genau wie diese tollen Menschen:

GMatthew Cocke
Glenn Watson
Joseph Rocca
Joël van der Loo
Doug Peterson
Rashid Al M
Paul Warelis
Will Ackerly
Heide Liu
Alnitak
Twitter:
Instagram:
Facebook:
Kaufe nerdige Mathesachen:

Wann wird Callisto mit dem Rest der großen Jupitermonde in Orbitalresonanz sein? - Astronomie

Wie es sich für den Koloss des Sonnensystems gehört, hat Jupiter vier der größten Monde des Systems: Ganymed, Callisto, Io und Europa.

Geschichte
Galileo entdeckte im Januar 1610 die Monde des Jupiter und veröffentlichte seine Ergebnisse schnell. Es war eine Sensation, denn es waren die ersten bekannten Monde eines anderen Planeten. Da sie Jupiter umkreisten, stellte es außerdem die Orthodoxie in Frage, dass sich alles im Sonnensystem um die Erde dreht.

Vier Jahre später veröffentlichte der deutsche Astronom Simon Marius einen Bericht, in dem er behauptete, dass er hatte die Monde zuerst entdeckt. Er bekam keine Anerkennung, aber die heute verwendeten Namen sind die von Marius vorgeschlagenen. Sie sind Namen von amourösen Eroberungen von Zeus (dem griechischen Äquivalent von Jupiter). Zusammen kennen wir sie als die Galileischen Monde.

Die Monde
Wie unser Mond sind die galiläischen Monde gezeitengebunden, was bedeutet, dass sie während ihrer Umlaufbahn das gleiche Gesicht zum Planeten haben. Darüber hinaus kreisen die drei inneren Monde in einer sogenannten 1:2:4-Resonanz. Dies wird durch eine Kombination der Schwerkraft des Jupiter und der Schwerkraft der Monde selbst erzeugt. Jedes Mal umkreist Ganymed Jupiter, Europa zweimal und Io viermal.

Alle Monde haben extrem dünne Atmosphären. Ios ist hauptsächlich Schwefeldioxid, der von Europa und Ganymed ist Sauerstoff und der von Callisto ist Kohlendioxid. Io, Europa und Ganymed haben innere Schichten (Kern, Mantel und Kruste), wie Planeten, aber Callisto hat eine primitivere Struktur.

Io
Mein Favorit ist Io, und das nicht nur, weil es mich an eine Pizza erinnert. Es ist der vulkanisch aktivste Körper im Sonnensystem und sehr interessant.

Io hat ungefähr die gleiche Größe wie der Mond und kreist in ungefähr der gleichen Entfernung vom Jupiter wie der Mond von der Erde. Dennoch gibt es über 400 Vulkane und ein „Monat“ auf Io dauert nur 42 Stunden. Dies ist alles auf die Schwerkraft zurückzuführen. Gefangen zwischen Jupiters starker Schwerkraft und der seiner Gefährten Callisto und Ganymed, wird Io gnadenlos gequetscht. Dies führt zu großen Landfluten, bei denen die Oberfläche bis zu 100 m (330 ft) nach oben und unten gezogen wird. Die dabei entstehende Reibung setzt erhebliche Wärme frei.

Die Mondoberfläche ist zerklüftet mit über 100 Bergen, von denen einige höher als der Everest sind. Auf der anderen Seite fehlen Einschlagskrater, da die vulkanische Aktivität die Oberfläche erneuert hat.

Europa
Ganz im Gegensatz zum feurigen, gebirgigen Io ist Europa mit Eis bedeckt und eines der glattsten Objekte im Sonnensystem. Die geringe Anzahl von Kratern zeigt, dass die Oberfläche jung ist, möglicherweise so jung wie 100 Millionen Jahre. (Das ist jung, geologisch.) Sie können Risse und Schlieren auf der Oberfläche Europas sehen. Die Rissbildung wird durch Gezeitenerwärmung verursacht, aber wir wissen nicht genau, was die Färbung ist.

Das Spannende an Europa ist ein tiefer, flüssiger Ozean unter dem Eis. Es ist etwa 100 km (60 Meilen) tief und wird durch die Gezeitenheizung erwärmt. Tief in den Ozeanen der Erde gibt es hydrothermale Quellen, aus denen Wärme und Mineralien aus dem Inneren des Planeten strömen. Das Leben hat sich dort entwickelt, um chemische Energie anstelle der Energie des Sonnenlichts zu verwenden. Astrobiologen glauben, dass, wenn sich anderswo im Sonnensystem Leben entwickelt hat, Europas Ozean einer der wahrscheinlichsten Orte ist, um ihn zu finden.

Ganymed
Ganymed ist größer als Merkur und die bekannten Zwergplaneten. Aufgrund seiner geringeren Dichte hat es jedoch nur die halbe Masse von Merkur. Ganymed hat einen flüssigen Eisenkern und ist der einzige Mond im Sonnensystem, der über ein eigenes Magnetfeld verfügt. Die Daten des Hubble-Weltraumteleskops überzeugten Astronomen im Jahr 2015, dass sich unter der Oberfläche von Ganymed ein sehr großer salziger Ozean befindet. Es könnte mehr Wasser enthalten als das gesamte Oberflächenwasser der Erde zusammen, aber dafür sind mehr Beweise erforderlich.

Das Gelände ist abwechslungsreich, aber im Großen und Ganzen hat Ganymed zwei verschiedene Arten. Die dunklen Regionen sind stark mit Kratern übersät, ein Beweis für das hohe Alter. Diese Regionen könnten vier Milliarden Jahre zurückreichen, bis zu der Zeit schwerer Bombardements im frühen Sonnensystem. Die helleren Regionen zeigen Muster von Kämmen und Rillen, die sich über Tausende von Meilen erstrecken, was auf eine spätere geologische Aktivität hindeutet. Das Kratermuster zeigt jedoch, dass sie zwar jünger sind als die dunklen Regionen, aber immer noch uralt sind.

Kallisto
Callisto scheint der Seltsame zu sein. Es ist weit genug entfernt, dass es nicht Teil der Orbitalresonanz ist, und sein Inneres wird nicht durch Gezeitenerwärmung erwärmt. Es ist auch der Mond mit der geringsten Dichte und weist die geringste innere Schichtung auf.

Aber jeder der vier Monde hat eine Superlative und Callistos Unterscheidung ist, dass er der am stärksten von Kratern übersäte Satellit im Sonnensystem ist. Es gibt keine bemerkenswerten Merkmale im Zusammenhang mit der inneren Aktivität - seine Oberfläche wurde anscheinend hauptsächlich durch Einschläge geformt. Der größte Einschlagskrater heißt Valhalla. Der Krater selbst hat einen Durchmesser von 360 km (225 Meilen) und die Ringe erstrecken sich bis zu 1900 km (1190 Meilen) von seinem Zentrum.

Die Oberfläche unseres Mondes ist eine Aufzeichnung der Geschichte des inneren Sonnensystems, aber die Oberfläche von Callisto ist wahrscheinlich noch älter und stammt aus den Anfängen des Sonnensystems.

Verweise:
(1) NASA, „Erforschung des Sonnensystems“ https://solarsystem.nasa.gov/planets/profile.cfm?Object=Jupiter&Display=Sats
(2) Nick Strobel https://www.astronomynotes.com/solarsys/s14.htm

Inhalts-Copyright & Kopie 2021 von Mona Evans. Alle Rechte vorbehalten.
Dieser Inhalt wurde von Mona Evans geschrieben. Wenn Sie diese Inhalte in irgendeiner Weise verwenden möchten, benötigen Sie eine schriftliche Genehmigung. Kontaktieren Sie Mona Evans für Details.

Frühes Kometenbombardement könnte die unterschiedlichen Bahnen der größten Jupitermonde erklären

Ganymed und Callisto sind die größten der sogenannten Galileischen Satelliten des Jupiter, die vier Monde des Riesenplaneten, die vor 400 Jahren, im Januar 1610, vom italienischen Astronomen Galileo Galilei entdeckt wurden. Ganymed, der größte Mond im Sonnensystem, noch größer als der Planet Merkur, verfügt über ein eigenes Magnetfeld und trägt die Spuren vergangener tektonischer Aktivitäten. Aber Callisto, von ungefähr gleicher Größe und mit einer ähnlichen Zusammensetzung aus Gestein und Eis, hat weder ein Magnetfeld noch eine offensichtliche tektonische Geschichte - die geologische Geschichte der Monde ist sehr unterschiedlich verlaufen.

Ganymed scheint sozusagen weiter entwickelt zu sein&mdashits Bestandteile scheinen sich weiter differenziert zu haben als die von Callisto. Insbesondere sind die meisten Gesteine ​​und Metalle in den Kern gewandert, während diese Komponenten in Callisto weiter verbreitet sind, was als Ergebnis einen kleineren Kern zu beherbergen scheint.

Die Umstände, die Ganymed zur Differenzierung hätten führen können, ohne seinen Geschwistermond vollständig zu beeinträchtigen, werden seit Jahren diskutiert. Ein Vorschlag ist, dass die Orbitalgeschichte von Ganymed eine Phase umfasste, in der der Mond starke Gravitationswellen erfuhr, die den eisigen Körper erhitzten und das Gestein und das Metall in seinem Zentrum verschmelzen ließen.

In einer online veröffentlichten Zeitung am Sonntag in Natur Geowissenschaften, Die Planetenforscher Amy Barr und Robin Canup vom Southwest Research Institute in Boulder, Colorado, schlagen ein alternatives Szenario vor: Die Erwärmung durch Kometeneinschläge, die mehrere hundert Millionen Jahre nach der Mondentstehung reichlich hätte sein sollen, könnten die Materialien freigesetzt haben, die heute ausmachen Ganymeds Kern. (Wissenschaftlicher Amerikaner ist Teil der Nature Publishing Group.) Callisto kreist viel weiter vom Jupiter entfernt und hätte daher weniger Bombardement von Kometen ausgehalten, die durch die Anziehungskraft des massiven Planeten in die Nähe des Jupiter gezogen werden.

Jedes Mal, wenn ein Komet auf einen eisigen Satelliten trifft, erklärt Barr, schmilzt ein Teil der Mondoberfläche durch die Hitze des Aufpralls, wobei die schwereren metallischen und felsigen Bestandteile, die sich vermischt haben, auf den Boden des Schmelzbades sinken. Bei genügend Stößen, die für ausreichendes Schmelzen sorgen, wird die potentielle Gravitationsenergie des sinkenden Gesteins als Wärme freigesetzt, was zu mehr Schmelzen führt, und die Trennung von Gestein und Eis wird selbsterhaltend, ein Prozess, der als "unerledigte Differenzierung" bekannt ist

Während der Phase intensiver Einschläge des Sonnensystems vor etwa 3,8 Milliarden Jahren, die als spätes schweres Bombardement bekannt ist, wären enorme Mengen an Kometenmaterial um Jupiter und die äußeren Gasriesenplaneten herumgeflogen. Barr und Canup schätzen, dass Ganymeds Nähe zu Jupiter, von dem letzterer als eine Art Gravitationssenke fungiert, dazu führte, dass Ganymed doppelt so viele Einschläge wie Callisto erlebte, und zwar bei höheren Geschwindigkeiten. "Ganymede bekommt bei dem späten schweren Bombardement 3,5 mal so viel Energie wie Callisto", sagt Barr. Diese Energiedifferenz, erkannten Barr und Canup, könnte Ganymeds viel vollständigeren Differenzierungszustand erklären – die sogenannte Ganymed- und Callisto-Dichotomie.

Nach ihren Berechnungen könnte eine breite Palette von Startbedingungen für die Quellpopulation von Kometen die vollständige Differenzierung von Ganymed erzeugen, aber bei Callisto vor einer außer Kontrolle geratenen Differenzierung Halt machen. Wichtig ist, dass die Trümmerscheibe, die durch das sogenannte Nizza-Modell beschrieben wird, eine beliebte dynamische Simulation für die Entwicklung des Sonnensystems, diese Aufgabe erfüllen würde. "Es gibt einen riesigen Massenbereich von Planetesimalscheiben, der zur Bildung der Dichotomie führt", sagt Barr und merkt an, dass frühere Hypothesen für die unterschiedliche Geschichte von Ganymed und Callisto eine Feinabstimmung der Parameter erforderten oder nur für einen sehr engen Satz von Umstände. "Dies passt zu dem, was bereits über dynamisches Sculpting im äußeren Sonnensystem bekannt ist, und es funktioniert für eine breite Palette von Parametern", sagt sie.

Planetary scientist William McKinnon of Washington University in Saint Louis notes that work in recent years has complicated a competing explanation for the dichotomy, in which tidal heating during the orbital evolution of the Jovian moons melted Ganymede enough to differentiate it. Some research has in fact shown a strong dynamical preference for Ganymede to have settled quickly into its present orbital resonance with the moons Io and Europa. "And if that's true then there is no later special time for Ganymede to be tidally heated," McKinnon says. The fact that Barr and Canup's model dovetails with a primordial development of the moons' orbits makes it attractive, he adds.

The new hypothesis is "a completely plausible explanation," McKinnon says. "What they've shown is that the effect of a strong late heavy bombardment might be the answer."

Callisto: The Outermost Galilean Moon

Callisto is the stereotypical outer solar system satellite. It is one of the largest and most heavily cratered satellites in the solar system. The surface is very icy and dates back four billion years. Beneath the icy crust is possibly a salty ocean supported by a deeper rocky interior.

Callisto doesn't have any large mountains, show evidence of volcanic or tectonic activity or have any appreciable level of internal heat. Nonetheless, observations of Callisto's magnetic field may cause scientists to add the large moon to the list of possible worlds with subsurface salty oceans.

Schau das Video: Dhoom Dhaam Lyrical Song. Action Jackson. Ajay Devgn u0026 Yami Gautam (Dezember 2024).