Известни са 79 луни на Юпитер. Юпитер има втория по големина брой луни с достатъчно стабилни орбити сред всички планети в Слънчевата система. Тези спътници варират от големите, масивни Галилееви луни до стотици малки тела с диаметри от няколко километра, открити предимно през последните десетилетия.

Галилееви луни — най-големите спътници

Най-масивните от тях са четирите Галилееви луни, които са открити независимо една от друга през 1610 г. от Галилео Галилей и Симон Мариус. Те са първите открити обекти, които обикалят около тяло, което не е нито Земята, нито Слънцето. Галилеевите луни са далеч най-големите и най-масивните обекти, които обикалят около Юпитер; останалите 75 известни луни и пръстените заедно съставляват едва 0,003 % от общата маса на орбиталните тела.

  • Йо — диаметър ~3 642 km; най-активният вулканично обект в Слънчевата система, с масивна вътрешна нагревка от приливни сили.
  • Европа — диаметър ~3 122 km; има гладка ледена кора и силни доказателства за подповърхностен океан, представляващ важна цел за търсене на следи от живот.
  • Ганимед — диаметър ~5 268 km; най-голямата луна в Слънчевата система (по-голяма от планетата Меркурий), притежава собствен магнитен поле.
  • Калисто — диаметър ~4 821 km; силно креймирана и древна повърхност, показваща малко геоложко обновяване.

Размерите на Галилеевите луни са в диапазона от приблизително до по-големи/по-малки спрямо земната луна, като Ганимед е по-голям от нея, а Европа и Йо са по-малки. Между тях действа и динамична връзка: Йо, Европа и Ганимед са в резонанс 1:2:4 (т.нар. Лапласов резонанс), който поддържа приливното нагряване и геоложката активност.

Малки, вътрешни и неправилни луи — разнообразие и произход

От края на XIX век и особено през XX–XXI век са открити десетки много по-малки луни. Те се делят основно на:

  • вътрешни (четири малки спътника, близо до Юпитер и пръстените, като Metis, Adrastea, Amalthea и Thebe), които участват в поддържането и захранването на пръстените и имат много къси орбити (най-близката — с орбитален период ~7 часа);
  • профилирани пронаранни групи (например групата на Himalia), които имат пронаранни (по посока на въртенето на планетата) орбити и подсказват общ произход от разкъсване на по-голям обект;
  • неправилни ретроградни групи (например групите Ananke, Carme и Pasiphae), които обикалят обратно на въртенето на Юпитер и имат големи наклони и ексцентриситети — вероятно изхвърлени и заловени астероидоподобни тела.

Диаметърът на повечето от тези малки луни е под 250 km, като много от тях едва надхвърлят 5 km. Формите на орбитите им варират от почти идеално кръгли до силно ексцентрични и наклонени. Много от тях се въртят в посока, обратна на въртенето на Юпитер (ретроградно движение). Орбиталните периоди варират от седем часа (за по-малко време от това, което Юпитер отделя за завъртане около оста си) до около три хиляди пъти повече (почти три земни години).

Открития, наблюдения и мисии

Историята на откритията започва с Галилей и Марийус през XVII век за четирите големи луни, но масивният приток на нови малки спътници идва с модерните телескопи и цифрови детектори в края на XX и началото на XXI век. Значителен принос за изучаването на системата на Юпитер дадоха междупланетните мисии:

  • Прелитанията на Pioneer и Voyager (1970–1979) — първи подробни снимки и открития на нови малки луни;
  • Мисията Galileo (1995–2003) — детайлни наблюдения на Галилеевите луни, открития за вулканизма на Йо и следи за океан под леда на Европа;
  • Космически апарати като Juno (в орбита около Юпитер от 2016 г.) и бъдещи мисии като ESA–NASA мисията JUICE и NASA мисията Europa Clipper, насочени към детайлно изучаване на Ганимед, Европа и Калисто.

Орбитална динамика, произход и значение

Разнообразието от орбити и групи луни предполага различни механизми на формиране: Галилеевите луни вероятно са образувани при същия процес на системно образуване, като самия Юпитер, докато много от външните малки и неправилни луни най-вероятно са уловени астероиди или остатъци от сблъсъци и фрагментации. Резонансите между големите луни (напр. 1:2:4 при Йо–Европа–Ганимед) имат ключова роля за вътрешното нагряване и геологията на тези тела.

Изследването на луните на Юпитер има голямо научно значение: от разбирането на ранните етапи на формиране на планетните системи до търсенето на условия за живот извън Земята (най-вече на Европа и може би под ледените кора на Калисто и Ганимед).

Наименуване и продължаващи открития

Имената на повечето луни са взети от митологията, свързана с юпитеровия еквивалент (римския бог Юпитер или гръцкия Зевс) и неговите многобройни любовници и потомци. Броят на известните луни не е окончателен — с напредъка в наблюденията се откриват още малки тела, така че списъкът и класификациите могат да се разширяват в бъдеще.

Обобщение: Системата от 79 луни на Юпитер представлява най-богатият комплекс от спътници след тази около Сатурн по брой стабилни обекти. Тя включва четири големи Галилееви луни с уникални геоложки и астробиологични интереси, множество вътрешни малки тела, както и голям набор от неправилни, вероятно уловени или фрагментирани, спътници. Изследванията продължават и нови открития и мисии ще допълват нашето разбиране за тази сложна орбитална система.