人们认为,外圈的不规则卫星是被捕获的路过的小行星。那时原卫星环的质量仍然足够吸收小行星的动力并使其进入轨道。当中许多被突然的减速撕裂,有的之后被其他卫星撞散,从而形成今天我们见到的各个族群。
木星卫星的物理和轨道特性差异颇大。四颗伽利略卫星直径超过3000公里,而木卫三甚至是太阳系中除了太阳和八大行星以外最大的天体。其余卫星直径都低于250公里,最小的只仅仅超过5公里。就算是伽利略卫星中最小的木卫二,也足足有其他卫星,不包括伽利略卫星,加起来的5000倍。
木星的13个卫星分成三群。其中最靠近木星的一群──木卫五和四个伽利略卫星的轨道偏心率都非常小(≦0.01)﹐轨道面和木星赤道面的交角也都很小(≦05)﹐就是说﹐它们都在木星的赤道面上沿圆形轨道运动﹐这些卫星的轨道面与木星的轨道面的交角大约为2°~4°﹐顺行﹐是规则卫星。
木星的卫星在运行中会发生下列现象﹕木星在太阳照射下﹐背太阳方向有一影锥﹐当木星卫星进入影锥时﹐卫星无法反射太阳光﹐变得不可见了﹐称为木卫蚀。当木星的卫星进入木星圆面的后面﹐我们从地球上观测木星卫星的视线便被木星挡住﹐称为木卫掩。
木星的卫星通过木星圆面的前面﹐从地球看去在木星视圆面上投下一个圆形斑点﹐称为木卫凌木。当木星某一卫星的影子投在木星视圆面上而它本身又不在木星视圆面上时﹐称为木卫影凌木。从地球上看去﹐当木星的一个卫星挡住另一个时﹐称为木卫互掩﹔当一个木卫进入另一木卫的影锥时﹐称为木卫互蚀。
木星的4颗较大卫星,即伽利略卫星,从内向外排列依次为木卫一(Io)、木卫二(Europa)、木卫三(Ganymede)、木卫四(Callisto),它们与木星一起组成了一个小型的“太阳系”。伽利略卫星环绕木星的运动一直受到天文学家的关注。人们通过不断的观测可以改进这些卫星的轨道模型,从而对木星及其周围的空间环境的深入探测提供必要的支持。最近的几年间木星和它的卫星将发生多次互掩互食现象。
当地球和伽利略卫星处于同一个轨道面时,互掩现象可能发生;类似地,当太阳和伽利略卫星在同一轨道面时,互食现象可能发生。对于伽利略卫星,这种互掩互食现象每6年发生一次,土星卫星每15年发生一次,天王卫星则每42年才可能发生一次互掩互食现象。
在卫星的互掩互食过程中,两个相关天体的测光结果显示出被掩食的天体的光流量会下降,所示,光流量可分为三部分,即天光背景及当前的Dark暗场值,掩食星光流量和被掩食星光流量变化值。
在对观测的处理、分析中,我们是以掩食星为参考星来测定被掩食星的光流量变化的。图中的A点即掩食现象的开始时刻,此时被掩食星因受掩食星的遮挡光流量开始下降,B点为中间时刻,此时被掩食星受掩食星的遮挡程度达到最大,光流量最小,而C点为结束时刻,此时,卫星的掩食天象结束,被掩食星光流量值恢复到掩食开始前的值。
曙光学院的教室里巨大的屏幕全息投影出各个天体运行的轨迹。张晓辰和南宫离以及华瑾,以及大多数人都觉得自己仿佛来到了横亘天宇的外太空。
真是奇妙的感觉!他忍不住想。