天文科普 | 木星的卫星系统

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木星，credit：Hubble/NASA

木星是太阳系中最大的行星，借助其巨大的引力，木星得以维持非常庞大的卫星系统。截止2023年2月，木星已经被确认的卫星有95颗，仅次于土星（截止2023年5月，已确认146颗卫星）。

天文学家根据已有的资料判断，木星的卫星，除了少数几颗是在木星形成中或形成后，在原行星盘中诞生。大部分木卫是被木星引力捕获所得。主要依据木卫的轨道特征，天文学家将已知木卫分类如下：



木卫基本分类表，credit：作者

其中，规则卫星绕木星公转的方向与木星自转方向相同（顺行），且公转轨道面几乎位于木星赤道面（轨道倾角接近于0），具有几乎正圆的轨道（轨道偏心率接近于0）。

而不规则卫星的轨道倾角及轨道偏心率都比较大，即公转轨道面与木星赤道面有比较大的夹角，轨道也比较扁。而它们绕木星公转的方向，有相同的（顺行卫星，轨道倾角小于90°），也有相反的（逆行卫星，轨道倾角大于90°）。



木卫分类分布图，credit：见图片右下角水印

>>> 发现及命名 <<<

木星冲时，四颗伽利略卫星的视星等都达到了肉眼可见的程度，尤其是木卫三的视星等可达4.5等左右，与木星的角距离可达5角分，大于肉眼的分辨极限。因此，不借助任何设备，裸眼是有可能看到木卫三的。



金星合木星，credit：见水印

根据我国著名天文学家席泽宗院士的考证，战国时的著名星占家甘德可能在公元前364年观测到了木卫。不过，这一观点并没有得到国际上的广泛承认。（The Discovery of Jupiter's Satellite Made by Gan De 2000 years Before Galileo. Acta Astrophysica Sinica. 1981, 1 (2): 87.）



席泽宗院士，（1927年6月9日—2008年12月27日）

国际公认的木卫首先发现名誉属于伽利略。1610年1月7日，伽利略在一封信中提到他发现了木星周围的三颗星星。伽利略对木星持续了约2个月的观测，至3月2日，伽利略明确发现了木星周围的四颗星星，并且认为这四颗星星是围绕木星转动的卫星。历史上，伽利略卫星的发现，对日心说的确立有极大的推动作用。为纪念伽利略对发现这四颗卫星的贡献，它们被统称为伽利略卫星。



木星的自转与木卫，来源：Kurt Bozkurt  / astrobin



伽利略的望远镜，来源：网络

木星的英文名来源于罗马神话主神朱庇特（Jupiter，希腊神话名字Zeus，即宙斯），伽利略卫星被发现后不久的1614年，德国天文学家西门·马里乌斯（Simon Marius）根据希腊神话，以宙斯的情人或有关系的人物，将它们命名为Io（木卫一，艾奥，宙斯的情人，曾任赫拉神庙的祭祀）、Europa（木卫二，欧罗巴，宙斯的情人，育有三子，欧洲之名也源于此）、Ganymede（木卫三，盖尼米德，被宙斯掳去神界的人间美少年，宝瓶座的原型）、Callisto（木卫四，卡里斯托，宙斯的情人，有一子名人阿卡斯，大、小熊座的原型）。



油画：绑架欧罗巴，法国画家：Jean-Baptiste Marie Pierre

伽利略卫星中最小的木卫二直径约3121km，除伽利略卫星外的木卫，最大的木卫五直径仅167km。巨大的差距，致使在伽利略卫星发现后，直到1892年，著名美国天文学家爱德华·巴纳德（Edward Emerson Barnard）才发现了木卫五。木卫五的英文名 Amalthea（阿玛尔忒娅）源自希腊神话，阿玛尔忒娅是宙斯的乳母。木卫五之名首先由法国天文学家卡米耶·弗拉马里翁（Nicolas Camille Flammarion，逝世于1925年）建议，但直到1975年，IAU才正式认可了这个命名。IAU同时通过的还有木卫六至木卫十三的命名，并规定木卫的名字均以宙斯的妻子或情人的名字命名（可以是罗马神话或希腊神话中的名字，不过这个规则并没有严格遵守）。



巴纳德(1857 - 1923)，来源：网络

在1979年旅行者号飞掠木星之前，天文学家还发现了另外9颗卫星，其中木卫六至木卫十三的情况如下：

1904年及1905年，美国天文学家 Charles Dillon Perrine 分别发现木卫六，木卫七。木卫六的英文名 Himalia（希玛利亚）源自希腊神话的宁芙女神，与宙斯育有3子；木卫七的英文名 Elara 源自希腊神话的凡人女子，与宙斯育有一子。

1908年1月27日，英国天文学家菲利伯特·雅克·梅洛特（Philibert Jacques Melotte）发现木卫八。木卫八的英文名 Pasiphae （帕西淮）源自希腊神话，她与宙斯没啥瓜葛。

塞思·尼科尔森(1891 – 1963)，credit：Los Angeles Times

木卫九至木卫十二均由美国天文学家塞思·尼科尔森（Seth Barnes Nicholson）发现，其中木卫九发现于立克天文台，另外三颗均发现于威尔逊山天文台。

木卫九，发现于1914年，命名源自希腊神话的女神 Sinope ，她算是宙斯的儿媳，与阿波罗育有一子。

木卫十，发现于1938年，命名源自希腊神话的 Lysithea，与宙斯育有一子。

木卫十一，发现于1938年，命名源自希腊神话的 Carme ，与宙斯育有一女。

木卫十二，发现于1951年，命名源自希腊神话的命运女神 Ananke（阿南刻），宙斯的情人之一。有版本的神话说她与宙斯生下了命运三女神摩伊赖。

木卫十三于1974年9月11日被美国天文学家查尔斯·科瓦尔（Charles Thomas Kowal）发现，命名源自希腊神话中斯巴达王后勒达（Leda），宙斯的情人之一。宙斯化身天鹅引诱勒达，使勒达生了两个蛋，孵化为宙斯的两个孩子。天鹅座也源自这个神话故事。



斯科特·谢泼德，credit：卡内基科学研究所

https://carnegiescience.edu/bio/dr-scott-s-sheppard

木卫十八于1975年被美国天文学家查尔斯·科瓦尔和伊丽莎白·罗默尔(女)发现（临时编号S/1975 J 1），但因未能精确测定其轨道，随后丢失。2000年，木卫十八重新被卡内基科学研究所的斯科特·谢泼德（Scott Sander Sheppard）等人重新发现（S/2000 J 1）。木卫十八的英文名源自希腊神话的女神 Themisto（德弥斯托），宙斯的情人之一。

1979年3月5日，旅行者1号飞掠木星，发现了木卫十四、木卫十六。1979年7月9日，旅行者2号飞掠木星，发现了木卫十五。

木卫十四的英文名源自希腊神话的宁芙女神 Thebe（忒拜），宙斯的情人之一。

木卫十五的英文名源自希腊神话的女神 Adrastea（阿德剌斯忒亚），阿德剌斯忒亚是宙斯的养母。

木卫十六的英文名源自希腊神话的宁芙女神 Metis（梅蒂斯），梅蒂斯是宙斯的首任妻子，她是雅典娜的母亲。



旅行者1号，credit：JPL / NASA

已知木卫中，仅有木卫一至木卫十六的直径大于10km，因此自1979年后，木卫的发现进入低谷期，直至上世纪末才开始有新的发现，并且进入高产期。

1999年10月6日，亚利桑那大学用来搜寻小行星的Spacewatch项目发现木卫十七，但被当做一颗小行星（临时编号：1999 UX18。木卫十七直径约9.6km，比其后序号的木卫都大，它也是距离木星最远的卫星之一）。

2000年7月8日，美国天文学家 Tim Spahr 认出它是木星的卫星，并赋予了临时编号S/1999 J 1。2002年10月，它被以希腊神话的宁芙女神（希腊神话中的水仙女） Callirrhoe 来命名，不过 Callirrhoe 与宙斯似乎没有瓜葛。



油画:宁芙女神，1860年，法国艺术家古斯塔夫·多雷

2001年至2003年间，IAU确定了46颗新的木卫，木卫总数达到64颗。其中，41颗由卡内基科学研究所的斯科特·谢泼德教授团队发现，5颗由加拿大的不列颠哥伦比亚大学的布雷特·格拉德曼教授发现（Brett James Gladman）。这46颗木卫中，尚有9颗没有正式命名（其中8颗仅有临时编号，木卫五十五未获得正式命名），其他37颗中，绝大部分依据希腊神话中宙斯的情人、女儿、孙女的名字命名。



油画:荷莱女神(Horae)，1894年，英国画家爱德华·波因特

2010年，Christian Veillet 发现木卫五十二，R. Jacobson, M. Brozović, B. Gladman, M. Alexandersen发现木卫五十一。这两颗木卫都尚未获得正式命名。木卫总数达到66颗。

2011年斯科特·谢泼德教授团队发现3颗木卫，其中一颗仅有临时编号，两颗有木卫编号（木卫五十六，木卫七十二），但未获得正式命名。木卫总数达到69颗。



卡内基研究所管理的拉斯坎帕纳斯天文台，credit：

Cédric Foellmi

2016年斯科特·谢泼德教授团队发现4颗木卫，木卫总数达到73颗。其中木卫六十二的命名源自罗马神话中宙斯的孙女 Valetudo （许癸厄亚，卫生与健康之神）。一颗有木卫编号木卫五十四，两颗仅有临时编号。

2017年斯科特·谢泼德教授团队发现9颗木卫，木卫总数达到82颗。其中木卫六十五的命名源自希腊神话中宙斯的女儿 Pandia，其他8颗尚未获得正式命名，但有木卫编号：59、63、64、66、67、68、69、70.



6.5m麦哲伦望远镜，credit：Jan Skowron

2018年斯科特·谢泼德教授团队发现4颗木卫，木卫总数达到86颗。其中木卫七十一的命名源自希腊神话中宙斯的女儿 Ersa ，其他3颗仅有临时编号。

2021年至2022年，斯科特·谢泼德教授团队发现9颗木卫，木卫总数达到95颗。当前这些木卫都仅有临时编号。



卡内基研究所参与的巨型麦哲伦望远镜艺术效果图

[注] 木卫从被发现到IAU正式通告认证，有一个时间差。如本文最后一批的9颗木卫，IAU的通告认证时间是2022年年底至2023年年初。

>>> 内圈卫星群<<<

内圈卫星群指最靠近木星的四颗木卫，按距离木星由近到远分别为木卫十六、木卫十五、木卫五、木卫十四。它们的轨道位于伽利略卫星轨道以内，并且与木星光环密切相关。



伽利略号拍摄的木卫五，credit：NASA

内圈卫星中最大的是木卫五，在这四颗卫星中，木卫五的质量占比高达81.6%，因此它们也被称为木卫五群。而木卫十四质量占比16.9%，木卫十五和木卫十六非常小，质量仅占1.5%。

       内圈卫星基本数据（左右滑动）

中文名	英文名	直径(km)	半长轴(km)	倾角(°)	离心率
木卫十六	Metis	43	127,690	0.06	0.000 02
木卫十五	Adrastea	16.4	128,690	0.03	0.0015
木卫五	Amalthea	166.95	181,366	0.374	0.0032
木卫十四	Amalthea	98.6	221,889	1.076	0.0175

木卫五是一颗同步卫星，绕木星的公转周期与其自转周期均为约半天，即11小时57.4分钟。

木卫五是一颗非常红的天体，原因可能是因为表面积累了大量来自木卫一的硫元素。木卫一的形状非常不规则，尺寸约为250 × 146 × 128 km，表面它应该比较坚固。而根据伽利略卫星的探测数据，木卫五的密度可能仅  ，说明它应该是由冰物质与岩质物质共同组成。而含有较多的冰物质，这一点表明木卫五不可能形成于当前的轨道处，可能是在远离母星的地方形成，迁移至当前的轨道，或者是被木星捕获的小行星。



旅行者1号拍摄的木卫五彩色照片，credit：NASA

木星光环的发现晚于天王星光环，于1979年3月4日在旅行者1号飞掠木星时被发现，是太阳系中发现的第三个光环系统。木星光环非常暗淡，结构远比土星环简单的多。当前，天文学家将木星环分为四部分，由内向外分别是哈洛环（Halo ring）、主环（main ring）、木卫五薄纱环（Amalthea gossamer ring）、木卫十四薄纱环（Thebe gossamer ring）。



木星光环系统，credit：JPL/NASA，汉化：作者

根据现有的观点，内圈卫星与木星光环的形成密切相关。一般认为，主环的物质源自流星体撞击木卫十五、木卫十六，溅射的尘埃向内螺旋运动，形成了主环。主环物质在引力等作用下，逐渐派生形成内侧的哈洛环。外侧的薄纱环形成机理也类似，只是物质来源换成了木卫五及木卫十四。



光环形成原理示意图，credit：JPL / NASA，汉化：作者

木星的光环非常暗淡，除了探测器，当前仅能通过哈勃太空望远镜、韦布太空望远镜，以及地面大型望远镜观测研究。估计木星环的总质量大约  的量级，比土星环的总质量低约4个量级。天文学家当前对木星光环的所知依然非常匮乏，需要进一步的研究。



木星环及其分布，credit：JPL / NASA

>>> 伽利略卫星<<<

伽利略卫星是木卫中最大的四颗，并且在太阳系卫星中也位列六大卫星中的四个，它们四个占木卫总质量的99.999%，因此它们也被称为木星的主卫星群。



木卫质量占比，credit：NASA / JPL，汉化：作者

伽利略卫星极易被观测到，它们最亮时的星等均小于6等，木卫一与木星的最远角距离约2角秒，因此单纯从人眼的分辨能力，它们都可能被裸眼观测到。使用小型双筒望远镜就能轻易分辨出它们，使用长焦摄影，也很容易拍到它们。



2022年9月11日木星合月，credit：作者

根据现有的观点，伽利略卫星都是随着木星一起，在原行星盘中形成。根据数据模拟，可能经历了数批木卫的形成，早先形成的木卫受木星引力及尘埃影响，被拖拽掉入木星，当前的木卫可能是第5批木卫。伽利略卫星依然受到拖拽的影响，当前，木卫一、木卫二、木卫三形成了1:2:4的轨道共振（即在同样的时间内，木卫三绕木星转1圈，木卫二转2圈，木卫一转4圈），保护了它们不被拖拽掉入木星。天文学家预计，15亿年内，木卫四也会逐渐加入共振，最终形成1:2:4:8的轨道共振。



木卫一/二/三轨道共振示意图，credit：WolfmanSF

四颗伽利略卫星的区别非常大，它们的密度由内向外依次减小，由木卫一最大的  ，减小到木卫四的  。这表明由木卫一至木卫四，它们岩质组分的占比依次下降，而冰质组分的占比依次上升。木卫一主要由岩石组成，冰物质的含量很少；而木卫四由大约等量的岩石和冰物质组成。四颗伽利略卫星均为同步卫星，它们绕木星的公转周期与各自的自转周期相等。

               伽利略卫星数据

中文名	英文名	直径(km)	半长轴 (km)	偏心率	轨道周期 (天)	质量 (相对月球)	密度 (相对于水)
木卫一	Io	3643.2	421,800	0.0041	1.769	1.216	3.528
木卫二	Europa	3121.6	671,100	0.0094	1.769	0.654	3.014
木卫三	Ganymede	5268.2	1,070,400	0.0011	7.155	2.018	1.942
木卫四	Callisto	4820.6	1,882,700	0.0074	16.689	1.465	1.834

伽利略卫星结构









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1木卫一

Io （Jupiter I）



木卫一/伽利略探测器 1999，credit：NASA/JPL

它是伽利略卫星中最靠近木星的，并且因为与木卫二、木卫三的轨道共振，木星巨大的潮汐力使木卫一表面起伏可达100米！作为对比，地球海水因为潮汐作用，表面起伏仅数米。潮汐引起的摩擦加热向木卫一提供了长期的内部热源，维持了木卫一的熔融岩流圈。进一步促成木卫一成为太阳系中火山活动最剧烈的星球，表面有多达数百座火山。由于木卫一引力非常小，火山活动形成的烟柱可以高达数百千米，动画显示了新视野号拍摄到的火山烟柱，高达330km。



Tvashtar 火山烟柱，credit：NASA / JPL

频繁的岩浆、火山活动，使木卫一表面几乎没有撞击坑，取而代之的是大大小小的火山口、丰富的熔岩流、以及相当平整光滑的平原地带。火山活动形成的硅酸盐、硫磺、以及其他硫化物遍布木卫一的表面，造成木卫一表面如披萨饼一样五颜六色的外观。



伽利略号拍摄的熔岩流，credit：NASA / JPL

天文学家已经探测到木卫一表面一百多座山峰或山脉，这些山峰的平均高度达6km左右，最高的南博阿索利山（South Boösaule Mons）的相对高度达18.2km。山脉的高度表明木卫一的地壳主要由硅酸盐组成，硫磺或冰质结构不可能支持如此高的山峰。

木卫一表面有极其稀薄的大气，其大气压大约是地球的十亿分之一，大气成分以二氧化硫为主，还有少量的氯化钠、一氧化硫、原子硫及原子氧。木卫一还被探测到有类似地球极光的气辉存在，它们由木卫一大气粒子在木星磁场的作用下形成。



木卫一的气辉，credit：NASA / JPL

2木卫二

Europa （Jupiter II）



木卫二/伽利略探测器 ，credit：NASA / JPL

木卫二最大的特征是其极其平整的表面，它是太阳系中表面最光滑的岩质天体，其表面起伏极少超过数百米。但木卫二表面布满复杂的混沌地形、崎岖的丘陵、平坦的盆地、暗色条纹交错混杂在一起。光谱数据显示，木卫二表面的红褐色条纹或区块，可能是因为含有丰富的镁硫酸盐的原因，或者源自水合硫酸化合物。



伽利略号拍摄的混沌地貌，1998，credit：NASA / JPL

与木卫一类似，木卫二也受到强烈的潮汐作用，潮汐加热为木卫二提供了足够的热源。不过，木卫二含有更多的水等物质，极低的表面温度使表面的水几乎全部以冰的形式存在，表面的冰层厚度可能在10km~30km之间，硬度可以与地球上的花岗岩媲美。而冰层下面是因潮汐加热形成的冰下海洋，冰下海洋的深度可能高达100km，使木卫二上水的储量是地球的2~3倍之多。冰下海洋的运动，使木卫二有着与地球类似的板块构造与活动。可能还形成了奇特的冰火山奇观，哈勃望远镜及伽利略探测器都发现了木卫二表面水蒸气羽状物（water vapor plumes）存在的证据，羽状物喷射的高度可能高达200km。木卫二和土卫二是当前已知的存在水蒸气羽状物仅有的两个天体。



南极附近的羽状物，2016，credit：Hubble / NASA

木卫二含有极其稀薄的大气，大气压是地球的大约万亿分之一。大气成分以分子氧为主，还有少量的水蒸气、过氧化氢等。

3木卫三

Ganymede（Jupiter III）



木卫三/伽利略探测器 ，credit：NASA / JPL

木卫三是太阳系中最大的卫星，它的半径比水星大约8%，但质量仅有水星的约45%，这表明木卫三的物质成分中含有大量的冰。根据现有的数据，天文学家估计木卫三由几乎等量的岩质物质和冰物质组成，冰物质的质量占比约46%~50%。

木卫三的轨道偏心率是伽利略卫星中最小的，仅0.0011，轨道非常接近正圆轨道。因此，当前潮汐力对木卫三的影响比较小，内部的潮汐加热并不显著。一般认为，当前木卫三内部的主要热源来自于放射性衰变，维持着木卫三表面冰层之下的咸水海洋。不过，在木卫三形成之初，其轨道偏心率可能比现在大的多，可能达0.1~0.2，那时候木卫三受到比当前强得多的潮汐加热作用，这些热量对塑造木卫三的内部构造以及表面地质有重要的作用。



伽利略号拍摄的木卫三后随半球，右下明显辐射纹是Tashmetum撞击坑，credit：NASA / JPL

木卫三表面的典型特征是分为明显的明区和暗区，暗区的地质年龄非常大，富含撞击坑；而亮区的地质年龄比暗区略小，撞击坑比较少，反而布满沟槽和山脊。按运动方向，木卫三可以分为前导半球（leading hemisphere）和后随半球（trailing hemisphere），前导半球是位于木卫三公转方向前方的半球，后随半球反之。后随半球相对暗淡，含有比较丰富的二氧化硫。



木卫三的沟槽地形，credit：NASA

木卫三可能有与木卫二类似的大气，大气压大约是地球的万亿分之一，主要成分也是分子氧。比较特别的是，木卫三是太阳系中唯一具有明显磁场的卫星，其磁场强度大约是水星的三倍。木卫三的磁场形成一个嵌在木星磁场中的一个磁层，其赤道附近的磁场强度，是相应位置木星磁场强度的大约6倍。磁场也形成了木卫三周围的辐射带和电离层，可能还造成了木卫三极区附近的极光现象。



木卫三的极光，credit：Hubble / NASA / ESA

4木卫四

Callisto（Jupiter IV）



木卫四/伽利略探测器 ，credit：NASA / JPL

相对于其他三颗伽利略卫星，木卫四距离木星要远的多，与木卫一的公转周期之比为9.4，没有形成轨道共振。这造成木卫四内部的潮汐加热效应比另外三颗伽利略卫星要小的多，缺少内部热源，造成木卫四的内部没有得到充分的分层，咸水海洋之下，岩质物质与冰物质混杂在一起形成幔层，越靠近内核，岩质物质比例逐渐上升。

木卫四的密度比木卫三略低，表明它也是由几乎等量的岩质物质与冰物质组成，不过冰物质的质量占比要略高，可能介于49%~55%之间。木卫四的前导半球比后随半球更加暗淡，这一点与另外三颗伽利略卫星也正好相反。前导半球可能含有较多的二氧化硫，而后随半球含有较多的二氧化碳。



伽利略卫星拍摄的撞击坑平原，credit：NASA / JPL

木卫四的地质活动早已停止，表面的地质年龄非常古老，布满撞击坑，木卫四是太阳系天体中撞击坑最为密集的天体之一，撞击坑密度几乎饱和。木卫四表面的地质构造简单，鲜有大型山脉、火山等内源性构造特征。木卫四的表面地理大致可以分为撞击坑平原（cratered plains）、浅色平原（light plains）、明亮的深色平缓平原（bright and dark smooth plains）、多环结构的撞击坑混杂地形（multi-ring structures and impact craters）。



Hár 撞击坑 &伽利略探测器，credit：NASA / JPL

瓦哈拉盆地（Valhalla Basin）是木卫四上最大的多环结构撞击坑，也是太阳系中最大的，环状结构最远从撞击坑中心延伸到约1900km远的地方。瓦哈拉盆地位于木卫四的前导半球，面对木星的一面，木卫四赤道以北。



瓦哈拉盆地 &旅行者1号，credit：NASA / JPL

木卫四有极其稀薄的大气，大气压大约是地球的万亿分之一，主要成分是二氧化碳。

>>> 不规则卫星<<<



已经确认的95颗木卫中，87颗属于不规则卫星。规则卫星的轨道倾角及偏心率都很小，木卫十四有最大的轨道倾角为1.076°，以及最大的偏心率为0.0175，其他7颗的轨道倾角均小于0.5°，偏心率均小于0.01。而不规则卫星中，轨道倾角最小为27.2°，偏心率除了一颗为0.09外，其他均大于0.1，最大的为0.436.



不规则卫星的轨道，横轴为偏心率，纵轴为轨道倾角，可以看到轨道参数存在明显的成团现象，credit：作者

绝大多数不规则卫星都归入几个独立的卫星群，同一个卫星群具有相近的轨道，包括半长轴、轨道倾角、偏心率等，以及相近的物质成分。一般认为，它们是较大的卫星被木星捕获时或捕获后，遭受撞击碎裂形成的。

不规则卫星基本上都非常小，仅有一颗直径大约100km（木卫六，139.6km）；两颗大于50km（木卫七79.9km，木卫八57.8km）；5颗大于10km（木卫十一46.7km，木卫十42.2km，木卫九35km，木卫十二29.1km，木卫十三21.5km），其他木卫直径均小于10km。



不规则卫星统计，来源：wikipedia

不规则卫星中，轨道倾角小于90°的称为顺行卫星（prograde satellites），顺行卫星绕木星公转的方向与木星自转方向大致一致；轨道倾角大于90°的称为逆行卫星（retrograde satellites），逆行卫星绕木星公转的方向与木星自转方向相反；

>>> 顺行卫星<<<

顺行卫星包括两颗独立卫星，以及两个群。

木卫十八（德弥斯托，Themisto）是距离木星最近的不规则卫星，尚未发现有与它轨道参数相近的卫星，它独立成群。木卫十八轨道倾角43.8°，偏心率0.34。



加拿大-法国-夏威夷望远镜（CFHT，3.58m）2000年拍摄的木卫十八移动画面。credit：Matthew Holman

木卫六群（Himalia group，希玛利亚群）的轨道半长轴介于11.10~12.3 Mkm之间，轨道倾角介于27.2°~29.1°，偏心率介于0.11~0.24. 土卫六群可能来自一颗被木星捕获的主带小行星，现有已知9个成员，它们的体积相对比较大，包括不规则卫星中最大的木卫六，以及木卫七、木卫十、木卫十三。

2006年9月，新视野号探测器在飞掠木星时，发现在木卫六附近有一个非常暗淡的光环。光环可能由流星体或未知木卫撞击木卫六导致的物质溅射形成。下图中，箭头所指为木星方向，圆圈中是木卫六。



木卫六环，credit：NASA / New Horizons

木卫四十六群（Carpo group，卡尔波群）仅有两个成员，分别是木卫四十六和一颗尚未获得木卫编号的S/2018 J 4。木卫四十六于2003年被谢泼德团队发现，轨道倾角53.2°，偏心率0.416，是偏心率最大的木卫之一；S/2018 J 4是2023年刚刚被确认的木卫，轨道倾角50.2°，偏心率0.177。



木星北极视角看木卫四十六的轨道，黄色为木卫四的轨道，credit：Phoenix7777 / wikipedia

木卫六十二（Valetudo） 是距离木星最远的顺行不规则卫星，尚未发现与它相近轨道的卫星，它独立成群。木卫十八轨道倾角34.5°，偏心率0.217。木卫六十二被以罗马神话中朱庇特（即宙斯）的孙女，也是健康女神 Valetudo 的名字命名，但它一定也不“健康”。它的轨道与几颗逆行卫星的轨道交叉，将来可能会发生相撞。

>>> 逆行卫星<<<

逆行卫星包含三个群。

木卫八群（Pasiphae group，帕西法厄群）有18个已知成员，它有两个较大的成员，分别是木卫八直径约58km，木卫九直径约35km，其他直径均小于10km。它们的半长轴介于22.6 ~ 24.3 Mkm，轨道倾角介于141.5° ~ 157.3°，偏心率介于0.22 ~ 0.44.

木卫十一群（Carme group，卡耳墨群）有30个已知成员，是木卫群体中成员最多的。木卫十一群仅有木卫十一直径比较大，大约46km，其他成员的直径都不超过5km。它们的半长轴介于22.7 ~ 23.6 Mkm，轨道倾角介于164.4° ~ 164.9°，偏心率介于0.25 ~ 0.28（木卫二十六略小0.249）。木卫十一群可能源自被木星捕获的希尔达小行星或木星特洛伊小行星。



逆行卫星群的轨道倾角、半长轴、大小分布，来源：wikipedia

木卫十二群（Ananke group，阿南刻群）有26个已知成员，其主要成员木卫十二直径约28km，其他均小于8km。它们的半长轴介于19.2 ~ 21.8 Mkm，轨道倾角介于144.3° ~ 155.5°，偏心率介于0.09 ~ 0.30.



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