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伽利略卫星
1610年发现的卫星
简介
伽利略卫星是木星的四颗卫星，即木卫一（Io）、木卫二（Europa）、木卫三（Ganymede）、木卫四（Callisto），是意大利天文学家伽利略在1610年发现的，因而得名。它们的轨道呈圆形，其轨道平面几乎都和木星的赤道面重合，自转周期和绕木星转动的周期相同，是太阳系内四个较大的卫星。
发现历史
发现
1610年1月7日，伽利略观测发现在木星的东边，有两颗明亮的小星星，而在木星西边还有一颗小星星。1月8日，木星周围出现三颗小星星，同样在木星两边，而且排成一线。1月9日，天空多云，未进行观测活动。1月10日，木星周围只有两个小星星。伽利略猜测另一颗可能被木星挡在背后。 1月11日，伽利略得出结论，这三颗小星星都是围绕着木星运动，就同金星、土星、围绕着太阳运动一样。1月13日，伽利略发现木星周围的第四颗小星星，而且注意到这颗小星星并不闪烁发光。伽利略没有间断观察，直到3月2日，伽利略肯定地得出结论，这四颗小星星都是木星的卫星，围绕木星运动。伽利略马上就把他的新发现告诉了其他人，并在帕多瓦大学进行公开演讲与展示，宣布他的天文新发现。
命名由来
1610年伽利略观测这四个卫星多日，发现虽然木星在空中移动，卫星仍环绕木星公转，从而得到支持哥白尼日心说的论据，即并非所有天体均环绕地球旋转。木星的伽利略卫星在1610年发现后不久便由西门·马里乌斯命名为“艾奥”（Io）、“欧罗巴”（Europa）、“盖尼米德”（Ganymede）和“卡里斯托”（Callisto）。20世纪之前，这些名称并不受欢迎，取而代之的为“木卫一”、“木卫二”，或“木星的第一颗卫星”等诸如此类的称号。这些名称要到20世纪才被广泛使用。
木卫条目
主条目：木卫一（Io）
木卫一
木卫一有稀薄的大气，由二氧化硫与其他气体组成。与外层太阳系的卫星不同，木卫一与木卫二的组成与类地行星类似，主要由炽热的硅酸盐岩石构成。其表面也与太阳系中其他星体截然不同，这使得科学家在第一次接触旅行者号发回的数据时非常惊奇。他们原以为在类地星体上应布满了受撞击后留下的大大小小的环形山，然后以单位面积内留下的“弹坑”来估计星球外壳的年龄。但实际上木卫一的表面环形山极少，简直屈指可数。这样看来，其表面非常年轻。
木卫一有着令人惊异的多种地形：有向下有数千米深的火山口，有炽热的硫湖，有很明显不过的非火山的连绵山脉，流淌着数百千米长的粘稠的液体，还有一些火山喷口。硫和其化合物的多种颜色使得木卫一表面的颜色多样化。
主条目：木卫二（Europa）
木卫二
木卫二上的环形山很少；只发现三个直径大于5千米的环形山。木卫二木卫二的表面照片与地球海洋上的冰的照片相似。这可能是因为木卫二表面的冰以下有一层液态的水，或许有50千米深，由引潮力带来的热量保持液态。如果是这样的话，这将是除地球之外，太阳系中唯一一个有大量的液态水存在的地方。
木卫二是太阳系中最明亮的一颗卫星，几百年来它以它的独特性使一批又一批的科学家对它着迷。它之所以显得如此明亮是由于它表面有一层冰壳，能强烈地反射太阳光线。目前科学界普遍认为，木卫二表面没有陆地，寒冷的外壳冰层下面是一片汪洋大海，水量比地球拥有的水要多得多。海洋正在吸收大量的氧气，甚至远比预测模型显示的要多。海底部分区域应该与地球深海热泉周围环境极为相似，其构成足以支持多种生命形态存活
主条目：木卫三（Ganymede）
木卫三
木卫三（Ganymede)是环绕木星运行的一颗卫星。是太阳系最大的卫星，直径约5276千米。木卫三仅需要一个多星期即可绕木星旋转一圈，离木星有1070000千米。
在伽利略号接触木卫三之前，普遍认为它与木卫四是一块石质物质外包一个大的水或冰水混合物作为地幔，并有一个冰外壳（这与土卫六和海卫一相似）。来自伽利略号的初步数据提议木卫四有一个独一无二的组成成份，而木卫三则有三个层结构：一个小型的铁或铁硫化物内核，外面是硅酸盐岩石地幔，最外部是冰质外壳。事实上，木卫三除了一个冰外壳外，与木卫一极相似。
木卫三的表面很粗糙，混有两种地形：非常古老，陨坑遍布的黑暗区，和相对年轻的有着大片凹槽和山脊的较明亮地区。它们的起源很显然不过是因为自然构造的，但详情不很清楚。在这方面，木卫三可能与地球，及金星或火星类似。
哈勃望远镜发现了木卫三有稀薄的含氧大气的证据，与木卫二上发现的极相似。木卫三类似的凹槽与山脊的地形在土卫二、天卫五和天卫一也可见。黑暗区则与木卫四的表面相似。
两种地形上都有延伸的环形山，环形山的密集程度反映它已有了30-35亿的年龄，与月球并不多。环形山有时为凹槽所切断，说明凹槽也很古老。相当年轻的环形山通过发出的光线也可被看到。但是它不像月球，陨坑都较平，缺少环状的山相围，中央洼地则通常与月球和水星上的相同。这可能是由于木卫三的冰外壳较脆弱，使地质流动而缺少起伏的缘故。古老的环形山被逐渐抹去，常被称作“覆画”。
伽利略号飞行器第一次飞经木卫三时发现它有自己的磁场，内含于木星巨磁场中。这可能与地球类似：星体内部物质运动的结果。
研究人员发现，在木卫三表面的崎岖冰层下，可能藏有液态的咸水海洋。地下水源的存在，是星球上是否拥有生命迹象的重要指针。这项最新的结果使得“加尼米德”也成为第3颗拥有地下水源的木星卫星。另外2个类似的卫星，分别是木卫二以及木卫四。研究人员是在分析美国太空总署（NASA）的伽利略号宇宙飞船所传回的资料时，发现了可能的地底海洋。
主条目：木卫四（Callisto）
木卫四
较大的一些环形山周围围绕着一串同心环，就像裂痕一般，不过经过岁月的沧桑，冰的缓慢运动，已使它平滑了不少。其中最大的一个被称作Valhalla，直径4000千米，并是多环盆地，猛烈撞击后产生的典型例子。另一些例子为木卫四的"仙宫"(Asgard)，月球表面阴暗部的Orientale和水星上的Caloris盆地。
与木卫三相似，木卫四的古老的环形山已经崩溃。它们缺少月球和水星上所有的高大的环状的连山，放射状射线和中央洼地。来自伽利略号的清晰图片显示，至少在某些地区，小型环形山已消失。这说明一些运动正在进行中，不管其他的是否在衰落过程中。
另一个奇特的地形现象是Gipul Catena，一系列撞击出的环形山在一条直线上排列。这可能由于一个物体在接近木星时受引力而断裂(与苏梅克列维9号彗星极相似)，然后撞向了木卫四引起。伽利略号没有发现它的磁场的证据。与木卫三不同的是，它有复杂的地形，但木卫四上的地壳运动证据颇少。它的大多数性质与木卫三相同，所以它应有一个与木卫三类似的地理历史。这两颗卫星的不同地理历史是行星科学的重要难题。
木卫四是迄今为止科学家认为最有可能存在生命的星球，它表面有平均厚度达300多米的冰层，下面极有可能存在人类未知的生命体。
伽利略系统
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