Luas de Júpiter ( As mais conhecidas )

Satélites galileanos, em uma imagem composta comparando-os em tamanho, em conjunto com Júpiter. De cima para baixo: Calisto, Ganimedes, Europa e Io.Os satélites galileanos estão entre os maiores do Sistema Solar - Ganimedes se destaca por ser o maior, tendo um diâmetro maior a que o planeta Mercúrio. Io destaca-se por ser um dos poucos corpos solares a possuir atividade vulcânica, e cogita-se a possibilidade de oceanos líquidos nos outros três satélites galileanos, em especial, Europa.

As órbitas de Io, Europa e Ganimedes formam uma ressonância conhecida como a ressonância de Laplace. Para cada quatro órbitas que Io dá em torno de Júpiter, Europa dá exatamente duas, e Ganimedes dá exatamente uma. Esta ressonância faz com que a órbita dos satélites em questão se distorte em elipses, visto que cada satélite recebe energia de seus vizinhos no mesmo ponto em todas as órbitas tais satélites realizam. Forças de maré de Júpiter, de outro lado, causam a circularização das órbitas dos satélites em questão.

A excentricidade orbital destas três órbitas estressa a estrutura dos três satélites, com a gravidade jupiteriana "esticando" os satélites quando estes se aproximam do planeta. Próximo ao apogeu, os satélites voltam a assumir um formato mais esférico, devido à menor força de gravidade. O estresse aquece o interior dos satélites, via fricção. O efeito mais notável deste processo é a formação de atividade vulcânica em Io, satélite sujeito às maiores forças de maré. Outra consequência foi a formação de uma crosta relativamente recente em Europa, sugerindo atividade vulcânica recente no satélite.

CALISTO 

Calisto (por vezes indevidamente chamado de Calixto) é uma lua de Júpiter, descoberta em 7 de janeiro de 1610 por Galileo Galilei. É a terceira maior lua do Sistema Solar e a segunda maior do sistema joviano. Tem cerca de 99% do diâmetro de Mercúrio, mas apenas um terço de sua massa. É a quarta lua de Galileu por distância a Júpiter, com um raio orbital de cerca de 1 880 000 quilômetros. Não faz parte da ressonância orbital que afeta os outros três satélites de Galileu (Io, Europa e Ganimedes), e portanto, não sofre aquecimento pelas forças de maré.Sua rotação diferencial é síncrona, ou seja, uma face está sempre virada para Júpiter, enquanto a outra nunca é visível do planeta. A superfície de Calisto é menos afetada pela magnetosfera de Júpiter do que os seus outros satélites internos porque sua órbita está mais afastada do planeta.

É composto de quantidades aproximadamente iguais de rocha e gelo, com uma densidade média de 1,83 g/cm³. Os componentes identificados por espectroscopia da superfície incluem gelo, dióxido de carbono, silicatos e compostos orgânicos. Investigações pela sonda Galileu revelam que Calisto pode ter um pequeno núcleo de silicato e possivelmente um oceano subterrâneo de água líquida em profundidades superiores a 100 quilômetros.

Sua superfície é cheia de crateras e extremamente antiga. Não há nenhum sinal de atividade tectônica ou vulcanismo em sua superfície e pensa-se que sua evolução tem ocorrido principalmente sob a influência dos impactos de diversos meteoritos ao longo de sua existência. Os principais acidentes geográficos incluem várias crateras de impacto, grandes bacias de impacto com vários anéis concêntricos e cadeias de crateras com escarpas, cumes e depósitos. Em pequena escala, a superfície é variada e consiste em pequenos depósitos brilhantes congelados no topo das colinas, cercados por uma baixa manta de material escuro. A idade absoluta dos acidentes geográficos é desconhecida.

É cercado por uma atmosfera extremamente fina composta por dióxido de carbono, e provavelmente, oxigênio molecular, bem como por uma ionosfera bastante intensa. Pensa-se que Calisto se formou por uma lenta acreção a partir do disco de gás e poeira que circundava Júpiter após sua formação.A lenta convecção no interior de Calisto, que teve início logo após sua formação, produziu uma diferenciação parcial e oferece a possibilidade de que haja um oceano subterrâneo, a uma profundidade de 100 a 150 quilômetros, e pequeno núcleo rochoso.

A provável presença de um oceano dentro de Calisto deixa aberta a possibilidade de que possa abrigar vida. No entanto, acredita-se que as condições de Europa são melhores para a vida do que as de Calisto. Várias sondas já estudaram a lua. Por causa dos baixos níveis de radiação em sua superfície, Calisto tem sido considerado o local mais adequado para uma base para a futura exploração humana do sistema de Júpiter.

Ele foi descoberto em janeiro de 1610 por Galileu Galilei, junto com as outras três luas de Galileu.Entretanto, é possível que tenha sido observado pelo astrônomo chinês Gan De em 362 a.C. O satélite recebeu o nome de uma das várias amantes de Zeus na mitologia grega. Na mitologia grega, Calisto foi uma ninfa (ou, de acordo com algumas fontes, a filha de Licaão) que foi associada à deusa da caça Ártemis. O nome foi sugerido por Simon Marius pouco tempo depois da descoberta da lua.Marius atribuiu a sugestão a Johannes Kepler.No entanto, os nomes dos satélites de Galileu não foram usados por um tempo considerável, e só foram utilizados normalmente no século XX. Em grande parte da literatura astronômica, Calisto é conhecido por sua designação com números romanos, um sistema introduzido por Galileu, com o nome de Júpiter IV, ou "o quarto satélite de Júpiter".

Calisto é o satélite de Galileu mais distante de Júpiter, orbitando o planeta a uma distância de 1 880 000 quilômetros (26,3 vezes o raio de 71 398 quilômetros de Júpiter em si). Isso é muito maior que o semieixo maior do segundo satélite de Galileu mais longe de Júpiter, Ganimedes (1 070 000 quilômetros). Por causa dessa distância relativamente grande a Júpiter, Calisto não participa da ressonância orbital que afeta os outros três satélites de Galileu.

Como a maioria das luas do Sistema Solar, a rotação de Calisto é síncrona, ou seja, o tempo que ele leva para completar uma órbita em torno de Júpiter é o mesmo tempo que leva para completar uma volta em torno do seu próprio eixo (16,7 dias terrestres). Sua órbita é pouco excêntrica e inclinada, mas muda quase periodicamente devido às perturbações gravitacionais solares e planetárias, em uma escala de tempo de séculos. A excentricidade orbital de Calisto muda de 0,0072 a 0,0076 e sua inclinação muda de 0,20 a 0,60°.Essas alterações orbitais causam a inclinação axial variar de 0,4 a 1,6°.

A isolação dinâmica de Calisto significa que nunca houve aquecimento de marés no satélite, o que teve importantes consequências para sua estrutura interna e evolução. Sua distância a Júpiter também significa que o fluxo de partículas carregadas da magnetosfera do planeta em sua superfície é relativamente baixa—cerca de 300 vezes menor do que em Europa, por exemplo. Consequentemente, ao contrário das outras luas de Galileu, a irradiação de partículas carregadas teve um efeito relativamente menor na superfície de Calisto,[9] sendo o nível de radiação na superfície equivalente a uma dose de cerca de 0,01 rem (0,1 mSv) por dia.

GANIMEDES

Ganímedes (português europeu) ou Ganimedes (português brasileiro) é o principal satélite natural de Júpiter e a maior do sistema solar, é maior do que Mercúrio em termos de tamanho (mas não de massa). Este gigantesco satélite orbita Júpiter a 1,070 milhões de quilómetros de distância.

Ganímedes foi descoberta em 1610 e é uma das quatro luas de Galileu, descobertas por Galileo Galilei na órbita de Júpiter junto à Erfredon, em suas observações feitas graças à invenção do telescópio. No entanto, Ganímedes é vísivel a olho nu, mas apenas em condições favoráveis e por aqueles com boa visão.

Tal como as outras três luas de Galileu, o nome de Ganímedes foi dado por Simon Marius com o nome de amores de Zeus (Júpiter para os romanos), sendo o único nome masculino das quatro.

Na mitologia, Ganímedes tinha como função levar a ambrósia a Júpiter. Antes de adquirir a imortalidade era um jovem famoso pela sua beleza. Zeus (Júpiter) apaixonou-se por ele e este transformou-se em águia para o raptar, e assim levou Ganímedes até aos céus nas suas garras.

Ele foi descoberto a 11 de Janeiro de 1610 por Galileu Galilei. Alguns vêem Simon Marius como o seu descobridor.

Os astrónomos, baseados em observações feitas a partir da superficie da Terra, tinham apenas poucas informações sobre Ganimedes, mesmo com o uso dos melhores telescópios de meados do século XX. Foi só quando as sondas Pioneer 10 e 11 chegaram a Júpiter em 1973 e em 1974, respectivamente, que se conseguiu obter as primeiras imagens mais detalhadas das grandes luas de Júpiter.

As Pioneer conseguiram captar duas boas imagens de Ganímedes. Estas imagems mostravam pouca variação de cor, mas revelaram uma variação substancial de albedo.

Em 1979 as sondas Voyager alcançam Júpiter. As imagens da Voyager mostraram que Ganímedes tinha dois tipos de terrenos distintos: uma parte do globo é coberta por crateras, a outra por sulcos, o que revelou que a superfície gelada poderia sofrer processos tectónicos globais.

As Voyager foram as que descobriram que Ganímedes era, na verdade, o maior satélite do Sistema Solar, e não Titã em Saturno como se pensava até então. Isto só foi possível determinar quando as Voyager chegaram a Titã e descobriram que esta tinha uma atmosfera bastante densa que dava aspecto de ser maior.

Devido ao seu tamanho e características, Ganímedes também entra para os contos de ficção científica através da imaginação de vários autores; de destacar o livro (Farmer in the Sky) de Robert Heinlein, em que Ganímedes é terraformado e colonizado por seres humanos. Em (2061: Odisseia Três) de Arthur C. Clarke, Ganímedes é aquecido pelo novo sol Lúcifer e contém um grande lago equatorial e é o centro da colonização humana no sistema joviano.

Na década de 1980 uma equipe de astrónomos indianos e norte-americanos num observatório na Indonésia detectaram uma atmosfera ténue à volta de Ganímedes durante uma ocultação quando Júpiter passou em frente de uma estrela. Mais recentemente, o Telescópio Espacial Hubble, detectou que essa atmosfera era composta de oxigénio, tal como a atmosfera encontrada em Europa.

Em 7 de Dezembro de 1995, a sonda Galileu chegou a Júpiter numa viagem contínua pelo planeta e suas luas durante oito anos. Logo na primeira aproximação a Ganímedes, a Galileo descobriu que Ganímedes tinha o seu próprio campo magnético imerso no campo magnético gigantesco de Júpiter.

Ele possui um diâmetro médio de 5262,4 km; sendo um pouco maior que o planeta Mercúrio.

A densidade de Ganímedes circunda os 1,942 g/cm³. A baixa densidade deve-se à elevada percentagem de gelos com alguns silicatos de material primordial e de impacto proveniente do espaço.

Ganímedes é composto por rocha de silicatos e gelo de água, com a crusta de gelo flutuando sobre um manto lamacento que pode conter uma camada de água líquida. A sonda Galileu indicou que a estrutura de Ganímedes divide-se em três camadas: um pequeno núcleo de ferro ou de ferro e enxofre derretido rodeado por um manto rochoso de silicatos com uma capa de gelo por cima. Este nucleo metálico sugere um elevado grau de aquecimento no passado de Ganímedes do que se julgava. De facto, Ganímedes pode ser semelhante a Io, mas com uma capa externa adicional de gelo.

A crusta gelada divide-se em placas tectônicas. Estas características sugerem que o interior terá sido mais activo que hoje, com muito mais calor no manto.

O campo magnético de Ganímedes está inserido no campo magnético gigantesco de Júpiter. Provavelmente, este é criado como o da Terra, resultando do movimento de material condutor no seu interior. Pensa-se que este material condutor possa ser uma camada de água líquida com uma concentração elevada de sal, ou que possa ser originado no núcleo metálico de Ganímedes.

IO

Io é uma das quatro grandes luas de Júpiter conhecidas como Luas de Galileu, em honra ao seu descobridor Galileu Galilei.

Io, ligeiramente maior que a Lua, é também a quarta maior lua do sistema solar, logo a seguir a Ganímedes, Titã e Calisto (esta última e Ganímedes são também luas de Galileu em Júpiter).

Mesmo com o seu tamanho algo modesto e apesar de estar localizada num local frio do sistema solar, Io é descrita como o que mais se aproxima do conceito de inferno em todo o sistema solar, já que é o local com maior actividade vulcânica do Sistema Solar. Os seus vulcões chegam a atingir temperaturas à volta dos 1700 graus Celsius, logo, mais quentes que os vulcões da Terra (acredita-se que também os vulcões dos primórdios da Terra atingissem temperaturas semelhantes).

Aliada à maior concentração vulcânica do sistema solar, a libertação de compostos de enxofre durante as erupções confere a Io a aparência de um mundo de diferentes cores: branco, vermelho, laranja, amarelo e preto. Outra consequência desta actividade vulcânica consiste na expulsão de matéria e gases que se afastam para centenas de quilómetros de altura. Devido à fraca gravidade, alguma dessa matéria escapa para o espaço, formando um toro em redor de Júpiter.

O nome desta lua provém de Io, uma das paixões de Zeus (que corresponde ao deus romano Júpiter), segundo a mitologia grega . Apesar do nome ter sido sugerido pela primeira vez por Simon Marius, só no século XX é que o seu uso tornou-se corrente. Até então era conhecida pela denominação, em numeração romana, Júpiter I.

Na mitologia, Io era uma ninfa (ou princesa, segundo outras versões) por quem Zeus (Júpiter) se apaixonou. O deus metamorfoseou-a em vaca para a proteger dos ciúmes de Hera (Juno na mitologia romana), a mulher de Zeus. Hera encarregou, então, o boieiro Argo de vigiá-la. Zeus ordenou Hermes (Mercúrio) a retirar Io da vigilância de Argo. Hermes só o conseguiu depois de ter adormecido Argo ao som da flauta de Pã, matando-o em seguida. Hera deu à sua ave consagrada, o Pavão, os cem olhos de Argo para que o fantasma do boieiro continuasse a perseguir a virgem-novilha Io.

Imagem de Io e Júpiter tiradas a partir da Terra por um astrónomo amador.A lua Io foi descoberta a 7 de Janeiro de 1610 por Galileu Galilei através da sua luneta. Io apresenta-se no céu nocturno com 5,0 de magnitude.

Contudo, alguns autores defendem que a descoberta se deveu a Simon Marius. Este publicou os resultados das suas observações no seu trabalho de 1614 «Mundus Jovialis», onde revela que teria descoberto as luas uma semana antes de Galileu, no final de 1609. Galileu duvidou desses factos e catalogou o trabalho de Marius como plágio. Em meados do século XX, observações feitas sugeriram que as regiões polares de Io eram avermelhadas.  Com a passagem das sondas Pioneer, na década de 1970, pouco se descobriu sobre Io. A Pioneer 10 não conseguiu obter nenhuma imagem devido à radiação de Júpiter. Mas, com a Pioneer 11, conseguiu-se uma imagem adequada em que se verificava que a região polar se apresentava de cor alaranjada, contrastando com equador esbranquiçado. Nesta altura, já se sabia que Io tinha atmosfera, se bem que pouco densa.

Impressão artística da aproximação da sonda Galileo a Io.Nas observações feitas a partir da Terra, os astrónomos verificaram que Io tinha algumas características insólitas. Em 1974 notou-se que Io estava rodeada de uma neblina amarelada, composta de átomos de Sódio. De facto, parecia viajar através de uma ténue neblina (o Toro de Plasma de Io) que cobria a sua órbita cercando Júpiter. Presumia-se na altura que Io fosse a fonte dessa neblina, se bem que ninguém conseguisse explicar qual a sua causa.

Quando a sonda Voyager 1 enviou as primeiras imagens, nas proximidades de Io, em 1979, os cientistas esperavam encontrar numerosas crateras. Contrariamente a todas as expectativas, Io quase que não tinha crateras. Na verdade, possuía uma superfície ainda jovem causada pela intensa actividade vulcânica que cobriu quase por completo os sinais quaisquer crateras. A Voyager 1 conseguiu observar nove vulcões activos na superfície; mais tarde, a Voyager 2 observou oito dos nove em actividade, verificando-se que o maior dos vulcões estava inactivo.

A surpresa devida à descoberta de vulcões activos despertou o interesse da cultura popular por esta lua, que passou a ser referida em livros, filmes, jogos ou vídeos de música. É descrito em obras de ficção cientifica como «2010: Odyssey Two» de Arthur C. Clarke (1984) ou no filme Outland de 1981.

A 8 de fevereiro de 1992, a sonda Ulysses usou a gravidade de Júpiter para poder explorar os pólos do Sol. A Ulysses estudou o Toro de Plasma de Io que circunda Júpiter, verificando, também, uma diminuição na quantidade de vulcões em erupção.

Depois de ter chegado a Júpiter em 1995, só no final de 1999 é que a sonda Galileo sobrevoou Io, devido à proximidade da lua a Júpiter. Assim a aproximação a Io foi guardada para mais tarde na missão. A Galileo aproximou-se mais do que qualquer sonda, tirou melhores fotografias, observou vulcões em erupção e permitiu a descoberta de que Io tem um grande núcleo de ferro, tal como os planetas telúricos do sistema solar interior.

EUROPA

Europa é uma das quatro luas do planeta Júpiter conhecidas como luas de Galileu (quatro enormes e exóticas luas com o tamanho de planetas).

Europa é única por si própria, apresenta-se com uma superfície gelada muito brilhante com riscos coloridos. Pensa-se que seja um mundo oceânico coberto por uma capa de gelo que protege o mar interior da adversidade do Espaço. Devido às condições existentes em seu interior, alguns cientistas julgam que lá poderá existir vida, tal como a que existe nas profundezas dos mares da Terra. É, junto com Marte, o local mais provável onde se pensa que é possível encontrar vida extraterrestre no sistema solar, apesar de uma pequena possibilidade em Titã.

Atmosfera e clima

Observações recentes feitas pelo Telescópio Espacial Hubble revelam que Europa tem uma atmosfera ténue (1 micropascal de pressão atmosférica à superfície) composta de oxigénio.

De entre todas as luas do sistema solar, só seis têm atmosfera: Io, Calisto, Encélado, Ganímedes, Titã e Tritão. Ao contrário do oxigénio da atmosfera terrestre, o oxigénio em Europa não deve ter origem biológica. É provavelmente gerado pela luz do sol e partículas carregadas que atingem a superfície gelada produzindo vapor de água que subsequentemente se divide em hidrogénio e oxigénio. O hidrogénio escapa à gravidade de Europa por causa da sua massa atómica muito pequena, deixando para trás o oxigénio.

Em algumas áreas conseguiu-se observar uma espécie de nuvem, talvez névoa de gotas de amónia. A temperatura à superfície de Europa é de -163°C graus no equador e de apenas -223°C graus nos pólos.