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목성의 위성

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목차

1. 개요

목성의 위성은 목성을 공전하는 천체로, 2023년 95개로 확인되었다. 위성들은 물리적 성질과 궤도 성질이 다양하며, 지름이 3,100km가 넘는 갈릴레이 위성(이오, 유로파, 가니메데, 칼리스토)과 지름 250km 이하의 불규칙 위성으로 구분된다. 갈릴레이 위성은 궤도 공명을 통해 보호받고, 불규칙 위성은 소행성이 포획되어 형성된 것으로 추정된다. 1610년 갈릴레오 갈릴레이가 갈릴레이 위성을 발견한 이후, 사진 기술과 우주 탐사를 통해 더 많은 위성이 발견되었다. 탐사선들은 위성들의 특징을 밝혀냈으며, 앞으로 더 많은 위성이 발견될 것으로 예상된다.

2. 성질

위성들의 물리적 성질 및 궤도 성질은 매우 다양하게 나타난다. 갈릴레이 위성 모두는 지름이 3,100km가 넘고, 가장 큰 위성 가니메데는 수성보다 크다. 반면 이 이외의 목성의 위성들은 전부 지름 250km 이하로, 대부분은 간신히 5 km를 넘는다.[3] 위성들의 궤도 모양은 거의 완벽한 원 궤도에서 심하게 기울어지고 찌그러진 것까지 매우 다양하며, 많은 수의 위성들이 목성의 자전 방향과 반대 방향의 궤도를 돌고 있다(역행 운동). 공전 주기는 최소 7시간(목성의 자전 주기보다 빠름)부터 최대 3,000시간(3년) 이상이다.

네 개의 갈릴레이 위성은 모두 지름이 3,100km가 넘는다.[1] 가장 큰 갈릴레이 위성인 가니메데는 태양과 7개의 행성 다음으로 태양계에서 9번째로 큰 천체이며, 수성보다 크다.[2] 다른 모든 목성의 위성들은 지름이 250km 미만이며, 대부분은 5km를 간신히 넘는다.[3] 그들의 궤도 모양은 거의 완벽한 원형에서 매우 이심률이 높고 기울어진 궤도까지 다양하며, 많은 위성들이 목성의 자전 방향과 반대 방향으로 공전한다(역행 운동).

3. 형성과 진화

목성의 규칙 위성들은 원시 행성계 원반과 유사한, 목성 주위를 둘러싼 먼지와 가스의 원반에서 형성되었다고 여겨진다.[42][43] 이 위성들은 행성계 형성 초기에 만들어졌던 대형 위성들의 잔해일 가능성도 있다.[42][44]

시뮬레이션을 통해 얻은 결과에서는, 어느 특정한 지점에서 원반의 질량이 상대적으로 컸다면 시간이 지남에 따라 원반에 이끌리는 물질의 양이 크게 증가하게 되는데, 현재 목성의 위성들을 설명하기 위해서는 2% 정도의 질량만이 필요하다.[4] 따라서, 목성 형성 당시에는 갈릴레이 위성 정도 크기의 위성들이 여러 차례 형성되었으리라 추정된다. 각 세대의 위성들은 원반과의 마찰로 인해 목성 방향으로 낙하하며, 이 와중에 외곽에서는 새로운 위성이 형성된다.[4] 현재(5번째) 위성이 형성될 무렵, 원반의 밀도는 낮아져 위성들의 궤도에 영향을 줄 수 없게 되었다.[6]

현재의 갈릴레이 위성들은 궤도 공명을 통해 보호되고 있다. 이오, 유로파, 가니메데는 현재까지 존재하며, 가니메데의 질량이 이오나 유로파보다 큰 점으로 보아 가니메데가 유로파나 이오보다 목성 쪽으로 더 빠르게 이동하였음을 알 수 있다.[4]

바깥쪽의 불규칙 위성들은 원반이 아직 바깥쪽의 위성들에 영향을 주어 붙잡을 수 있을 즈음 소행성이 포획된 것이라고 여겨진다.[45] 대부분은 포획 과정에서 힘을 받아 부서지거나 다른 소행성들과 충돌하여 현재의 위성들이 만들어졌다고 추측된다.

1609년 갈릴레오 갈릴레이(Galileo Galilei)가 망원경으로 갈릴레이 위성을 발견한 이후, 20세기에는 사진 건판을 이용한 망원경 사진 촬영으로 더 많은 위성들이 발견되었다. 보이저 우주 탐사선은 1979년에 메티스, 아드라스테아, 테베를 추가로 발견했다. 2000년대에는 CCD 카메라가 장착된 디지털 망원경을 사용하여 많은 위성이 추가로 발견되었다.

2009년부터 천문학자들은 소실된 불규칙 위성을 복구하기 위한 캠페인을 시작했으며, 2017년에는 12개의 위성이 추가로 확인되어 목성의 위성은 79개가 되었다. 2023년에는 3개의 위성이 추가로 발표되어 목성의 위성 총 수가 95개가 되었다. 향후 베라 루빈 천문대와 낸시 그레이스 로먼 우주 망원경에 의한 심우주 조사가 시작되면 더 많은 목성의 불규칙 위성이 발견될 것으로 예상된다.

4. 발견



목성의 위성 발견은 오랜 역사를 지닌다. 감덕이 기원전 364년에 목성의 위성을 관측했을 가능성이 제기되지만,[46] 확실한 최초 기록은 1610년 갈릴레오 갈릴레이의 관측이다.[47] 갈릴레이는 직접 제작한 30배율 망원경으로 네 개의 위성을 관측하여 그 결과를 발표했다.[48] 시몬 마리우스 또한 갈릴레이와 독립적으로 위성들을 발견했지만, 발표가 늦어 갈릴레이의 업적으로 인정받게 되었다. 현재 이오, 유로파, 가니메데, 칼리스토라는 이름은 마리우스가 제안한 것이다.[49]

이후 1892년 바너드가 아말테아를 발견하기 전까지는 추가적인 위성 발견이 없었다.[50] 20세기에 들어서며 사진술의 발달로 새로운 위성들이 속속 발견되었고, 1979년 보이저 탐사선이 목성에 도달하기 전까지 13개의 위성이 발견되었다.[51][52] 특히 보이저 탐사선은 메티스, 아드라스테아, 테베를 추가로 발견하는 데 기여했다.

20년간 새로운 위성 발견이 잠잠하다가 1999년 10월 스페이스워치 프로젝트를 통해 칼리로에가 발견되었다. 1990년대 지상 망원경에 디지털 전하결합소자(CCD) 카메라가 도입되면서 하늘의 광시야 조사가 가능해졌고, 이는 새로운 위성 발견의 물결을 일으켰다. 스콧 셰퍼드는 2000년 11월, UH88 망원경을 통해 CCD 카메라의 성능을 입증하며 이전에 소실되었던 테미스토를 포함한 11개의 새로운 불규칙 위성을 발견했다.

2000년대 초, 셰퍼드와 주윗은 캐나다-프랑스-하와이 망원경(CFHT)을 이용하여 목성의 불규칙 위성을 집중적으로 조사했다. 브렛 J. 글래드먼(Brett J. Gladman)이 이끄는 또 다른 연구팀 역시 CFHT를 사용하여 위성을 탐색했다. 이러한 노력으로 2000년부터 2004년까지 목성의 위성 수는 17개에서 63개로 크게 증가했다.

이후 2009년부터 소실된 위성을 복구하려는 노력이 이어졌고, 2010년에는 S/2010 J 2(현재 목성 LII)를 발견하기도 했다. 2011년 9월에는 스콧 셰퍼드가 마젤란 망원경을 사용하여 불규칙 위성 2개를 추가로 발견했다.

2017년, 셰퍼드 팀은 명왕성 너머의 행성을 탐색하던 중 우연히 목성 근처 영역에서 12개의 위성을 추가로 확인했다. 여기에는 특이한 궤도를 가진 발레투도도 포함되어 있어 목성의 위성은 총 79개가 되었다.

2021년에는 아마추어 천문가인 Kai Ly가 2003년에 촬영된 이미지에서 목성의 80번째 위성을 발견했다. 2023년 2월, 셰퍼드는 2022년 조사에서 발견된 위성 3개를 추가로 발표하며 목성의 위성 수가 95개에 이르렀다고 밝혔다.

앞으로 베라 루빈 천문대와 낸시 그레이스 로먼 우주 망원경 등의 심우주 탐사를 통해 더 많은 위성이 발견될 것으로 예상된다. 셰퍼드는 향후 2년 안에 목성의 위성 수가 100개를 넘을 것이라고 전망했다. 이러한 발견은 태양계 형성에 대한 이해를 넓히는 데 기여할 것으로 기대된다.

4. 1. 시각 관측



중국 역사가 시쩌종(Xi Zezong)은 기원전 364년경 중국 천문학자 간덕(Gan De)이 "붉은 별"에 대한 관측 기록을 남긴 것을 가장 초기의 목성 위성(가니메데 또는 칼리스토) 관측 기록이라고 주장했다.[8] 그러나 목성의 위성을 확실하게 처음 관측한 것은 1609년 갈릴레오 갈릴레이(Galileo Galilei)였다.[9] 갈릴레이는 1610년 1월까지 자신의 20배 배율 망원경으로 거대한 네 개의 갈릴레이 위성을 발견했고, 1610년 3월에 그 결과를 발표했다.[10]

시몬 마리우스(Simon Marius)는 갈릴레이보다 하루 늦게 독자적으로 위성들을 발견했지만, 그의 저서를 1614년까지 출판하지 않았다. 그럼에도 불구하고 마리우스가 명명한 이름들, 즉 가니메데, 칼리스토, 이오, 그리고 유로파가 오늘날까지 사용되고 있다. 1892년 에드워드 에머슨 바나드(Edward Emerson Barnard)가 아말테이아를 관측할 때까지 추가적인 위성은 발견되지 않았다.

1610년에 목성의 첫 번째 위성 4개(갈릴레이 위성)가 발견된 후, 4세기 동안 지상 관측으로 9개의 위성이 더 발견되었다.

1975년에 테미스(테미스)가 발견되었지만, 궤도를 확정할 만한 충분한 관측 없이 다시 발견되지 않았다.

1979년에 보이저 1호가 3개의 위성을 발견하여 위성의 총 개수는 16개가 되었다(테미스 제외).

4. 2. 사진 및 우주 탐사선 관측



20세기에는 사진 건판을 이용한 망원경 사진 촬영으로 더 많은 위성들이 발견되었다. 1904년에는 히말리아, 1905년에는 엘라라, 1908년에는 파시파에, 1914년에는 시노페, 1938년에는 리시테아와 카르메, 1951년에는 아난케, 그리고 1974년에는 레다가 발견되었다.

보이저 우주 탐사선이 1979년경 목성에 도착했을 때까지, 1975년에 관측되었지만 초기 관측 데이터 부족으로 2000년까지 소실된 소행성으로 분류되었던 테미스토를 제외하고 13개의 위성이 발견되었다. 보이저 탐사선은 1979년에 메티스, 아드라스테아, 테베의 3개의 내부 위성을 추가로 발견했다.

1999년 10월 6일, 소행성 탐사 프로젝트인 스페이스워치에 의해 소행성 "1999 UX18"이 발견되었으나, 이후 목성의 새로운 위성인 것으로 밝혀져 카릴로에로 명명되었다.

2000년 11월 23일부터 12월 5일까지 스콧 S. 셰퍼드와 데이비드 C. 주윗이 이끄는 하와이 대학교 팀이 목성의 작은 위성들을 체계적으로 탐색하기 시작했다. 이들은 마우나케아 천문대에 있는 13개의 망원경 중 2개(하나는 일본의 스바루 망원경)에 세계 최대급의 CCD 카메라를 설치하여 2000년에만 테미스토의 재발견을 포함한 11개의 위성을 발견했다. 디아에 대해서는 존재 여부에 대한 의문이 있었지만, 2010년부터 2011년에 걸친 관측으로 존재가 확인되었다.

2001년 12월 9일부터 11일까지의 탐색에서는 11개, 2002년에는 단 1개였지만, 2003년 2월 5일부터 9일까지의 탐색에서 23개의 위성이 추가로 발견되었다.

2010년 9월 7일에는 S/2010 J 1, 다음 날인 9월 8일에는 S/2010 J 2라는 새로운 위성 2개가 발견되었다. J1의 공전 주기는 약 2년, J2는 약 1.6년으로 추정된다.

2011년 9월 27일, 칠레 라스 캄파나스 천문대의 마젤란 망원경에서 목성 주위를 공전하는 새로운 위성 2개가 촬영되어 각각 S/2011 J 1과 S/2011 J 2라는 임시 명칭이 붙여졌다. 이 두 개의 새로운 위성은 불규칙 위성으로 분류되는 역행 위성군의 일부이며, 목성으로부터의 거리가 멀고 공전 궤도도 기울어진 타원형이다. 위성의 직경은 모두 약 1 km이며, 공전 주기는 J1이 약 580일, J2가 약 726일이다.

2017년, 스콧 S. 셰퍼드가 이끄는 카네기 연구소 팀은 칠레 세로 토롤로 판미 천문대에서 명왕성 너머의 행성을 탐색했지만, 우연히 목성도 관측 범위 내에 있었기 때문에 위성을 함께 탐색하게 되었고, 그 결과 12개의 위성이 확인되었다. 이 발견은 2017년 7월 2일에 2개, 2018년 7월 17일에 10개가 소행성 센터를 통해 공표되었다. 여기에는 3개의 역행 위성군을 가로질러 순행하는 발레투도도 포함된다. 이로써 목성의 위성은 79개가 되었다.

2021년 6월 초, 아마추어 천문가인 Kai Ly가 캐나다-프랑스-하와이 망원경으로 촬영된 이미지에서 아직 발견되지 않은 위성이 있을지도 모른다고 생각하고 분석을 진행하던 중, 2003년 2월에 촬영된 이미지에서 목성의 80번째 위성이 찍혀 있음을 발견했다. 그 후, 같은 해 11월 15일에 공표된 소행성 전자 순환 뉴스에서 S/2003 J 24로 공식 명명되었다.

4. 3. 디지털 망원경 관측

1999년 10월, 스페이스워치 조사에서 칼리로에가 우연히 발견되기 전까지는 새로운 위성이 발견되지 않았다. 1990년대에 지상 망원경에 디지털 전하결합소자(CCD) 카메라가 등장하면서 사진건판은 단계적으로 사라졌고, 이는 전례 없는 감도로 하늘의 광시야 조사를 가능하게 하여 새로운 위성 발견의 물결을 불러왔다. 스콧 셰퍼드(Scott S. Sheppard)는 2000년 11월 마우나케아 천문대의 UH88 망원경으로 실시한 조사에서 CCD 카메라의 확장된 기능을 입증하여, 이전에 소실되었던 테미스토를 포함한 목성의 새로운 불규칙 위성 11개를 자동화된 컴퓨터 알고리즘을 이용해 발견했다.

2001년부터 셰퍼드와 주윗은 캐나다-프랑스-하와이 망원경(CFHT)을 사용하여 목성의 불규칙 위성을 조사하여 2001년 12월에 11개, 2002년 10월에 1개, 2003년 2월에 19개의 위성을 추가로 발견했다. 동시에, 브렛 J. 글래드먼(Brett J. Gladman)이 이끄는 또 다른 독립 연구팀도 2003년에 CFHT를 사용하여 목성의 불규칙 위성을 찾아 4개를 발견하고 셰퍼드와 함께 2개를 공동 발견했다. 2000년에서 2004년까지 이러한 CCD 기반 조사가 시작부터 끝날 때까지 목성의 알려진 위성 수는 17개에서 63개로 증가했다. 2000년 이후 발견된 이 위성들은 모두 어둡고 작으며, 겉보기 등급이 22~23이고 지름이 약 16.09km 미만이다. 결과적으로 많은 위성들이 신뢰할 수 있게 추적되지 못하고 소실되었다.

2009년부터 마이크 알렉산더슨(Mike Alexandersen), 마리나 브로조비치(Marina Brozović), 브렛 글래드먼, 로버트 제이콥슨(Robert Jacobson), 크리스티안 베예(Christian Veillet) 등의 천문학자 팀은 CFHT와 팔로마 천문대의 헤일 망원경을 사용하여 목성의 소실된 불규칙 위성을 복구하기 위한 캠페인을 시작했다. 그들은 2010년 9월 복구 노력 중에 이전에 알려지지 않았던 목성의 불규칙 위성 2개를 발견하여 2011년까지 이를 확인하기 위한 추가 관측을 촉구했다. 이 위성들 중 하나인 S/2010 J 2(현재 목성 LII)는 겉보기 등급이 24이고 지름이 에 불과하여 현재까지도 목성에서 가장 어둡고 가장 작은 확인된 위성 중 하나이다. 한편, 2011년 9월 스콧 셰퍼드는 연구소의 마젤란 망원경을 라스 캄파나스 천문대에서 사용하여 불규칙 위성 2개를 더 발견하여 목성의 알려진 위성 수를 67개로 늘렸다. 셰퍼드의 두 위성은 2012년까지 관측되고 확인되었지만, 관측이 부족하여 다시 소실되었다.

2016년, 마젤란 망원경으로 먼 해왕성 바깥 천체를 조사하는 동안 셰퍼드는 우연히 목성 근처에 있는 하늘 영역을 관측하여 우회적으로 목성의 불규칙 위성을 찾도록 유도했다. 셰퍼드는 채드윅 트루히요(Chadwick Trujillo)와 데이비드 톨렌(David Tholen)과 공동으로 세로 토롤로 천문대의 빅토르 M. 블랑코 망원경과 마우나케아 천문대의 스바루 망원경을 사용하여 2016년부터 2018년까지 목성 주변을 계속 조사했다. 이 과정에서 셰퍼드의 팀은 2003년부터 2011년까지 소실된 목성의 위성 여러 개를 복구하고 2017년 6월에 새로운 목성의 불규칙 위성 2개를 보고했다. 그 후 2018년 7월, 셰퍼드의 팀은 2016년부터 2018년까지의 관측에서 확인된 불규칙 위성 10개를 더 발표하여 목성의 알려진 위성 수를 79개로 늘렸다. 여기에는 역행하는 불규칙 위성들과 궤도가 교차하는 특이하게 먼 순행 궤도를 가진 발레투도가 포함되어 있다. 셰퍼드의 2016년~2018년 조사에서 확인되지 않은 목성의 불규칙 위성이 더 발견되었지만, 후속 확인에는 너무 어두웠다.
2021년 11월부터 2023년 1월까지 셰퍼드는 목성의 불규칙 위성 12개를 더 발견하고 2003년부터 2018년까지의 기존 조사 영상에서 이를 확인하여 총 수를 92개로 늘렸다. 여기에는 이전에는 고립된 것으로 생각되었던 카르포 위성과 같은 궤도 그룹에 있는 것으로 알려진 매우 기울어진 순행 위성인 S/2018 J 4가 포함되어 있다. 2023년 2월 22일, 셰퍼드는 2022년 조사에서 발견된 위성 3개를 더 발표하여 목성의 알려진 위성 총 수를 95개로 늘렸다. 2023년 2월 ''NPR''와의 인터뷰에서 셰퍼드는 자신과 그의 팀이 현재 목성의 더 많은 위성을 추적하고 있으며, 향후 2년 안에 확인되면 목성의 위성 수가 100개를 넘을 것이라고 언급했다.

향후, 특히 2020년대 중반에 예정된 베라 루빈 천문대와 낸시 그레이스 로먼 우주 망원경에 의한 심우주 조사가 시작된 후에는 더 많은 목성의 불규칙 위성이 발견될 것이다. 루빈 천문대의 구경 망원경과 3.5 제곱도의 시야는 겉보기 등급 24.5에서 의 지름을 가진 목성의 불규칙 위성을 조사하여 알려진 개체 수를 최대 10배까지 증가시킬 가능성이 있다. 마찬가지로, 로먼 우주 망원경의 구경과 0.28 제곱도의 시야는 등급 27.7에서 의 지름을 가진 목성의 불규칙 위성을 조사하여 이 크기 이상의 목성 위성 약 1,000개를 발견할 가능성이 있다. 이러한 많은 불규칙 위성을 발견하면 그 개체군의 크기 분포와 충돌 역사를 밝히는 데 도움이 되어 태양계 형성에 대한 추가적인 제약 조건을 제시할 것이다.

5. 명칭

목성 위성의 명칭은 복잡한 역사와 규칙을 가지고 있다.

갈릴레이 위성(이오, 유로파, 가니메데, 칼리스토)의 이름은 시몬 마리우스가 1610년 발견 직후에 붙였지만,[54] 20세기까지 널리 사용되지 않았다. 대신 "목성 I", "목성 II" 등으로 불리었고,[54] 20세기에 들어서야 이오, 유로파, 가니메데, 칼리스토라는 이름이 점차 알려지기 시작했다.[55] 1892년에 발견된 "목성 V"는 비공식적으로 아말테아라고 불렸으며, 이 이름은 프랑스 천문학자 카밀 플라마리옹이 처음 사용했다.[56]

1970년대까지 대부분의 천문학 문헌에서는 로마 숫자를 사용하여 위성을 표기했다.[57] 1975년, 국제 천문 연맹(IAU)은 외태양계 위성 명명법 관련 모임을 통해 V ~ XIII 위성에 이름을 부여하고,[58] 이후 발견되는 위성들의 이름 규칙을 결정했다.[58] 새로운 목성 위성은 제우스(주피터)와 관련된 인물의 이름을 따서 명명하며,[59] XXXIV(에우포리에) 이후의 위성은 제우스의 딸의 이름을 사용한다.[59]

목성 위성의 종류는 크게 규칙 위성과 불규칙 위성으로 나뉜다. 규칙 위성은 순행 운동을 하며 궤도가 원에 가깝고, 내부 위성(아말테아군)과 주요 위성(갈릴레이 위성)으로 구성된다. 불규칙 위성은 궤도 이심률이 크고, 궤도 성질과 물리적 성질이 비슷하여 작은 소행성이 쪼개져 형성된 것으로 추정된다.

일부 소행성(9 메티스, 38 레다, 52 유로파, 113 아말테아, 239 아드라스테아)은 목성 위성과 이름이 같다. 1036 가니메드(Ganymed)와 204 칼리스토(Kallisto)는 국제천문연맹이 철자를 변경하기 전까지는 각각 가니메데(Ganymede), 칼리스토(Callisto)와 이름이 동일했다.

번호현재 공식 명칭'75년 이전 가칭
V아말테아
VI히말리아헤스티아
VII엘라라헤라
VIII파시파에포세이돈
IX시노페하데스
X리시테아데메테르
XI카르메판
XII아난케아드라스테아



6. 위성군

목성의 위성은 궤도 특성에 따라 규칙 위성과 불규칙 위성으로 나뉜다.
규칙 위성은 궤도가 원에 가깝고 대부분 순행 운동을 한다. 규칙 위성은 다시 내부 위성(아말테아군)과 주요 위성(갈릴레이 위성)으로 나뉜다.


  • '''내부 위성 (아말테아군)''' : 메티스, 아드라스테아, 아말테아, 테베로 이루어져 있다. 이들은 목성에 매우 가까이 궤도를 돌고 있으며, 거의 원형 궤도를 가지며 궤도 경사각이 작은 순행 궤도를 돌고 있다. 가장 안쪽에 있는 두 위성은 목성의 자전 주기보다 짧은 시간 안에 공전한다. 아말테아를 포함한 이 위성들은 목성의 희미한 고리계를 보충하고 유지하며, 메티스와 아드라스테아는 목성의 주 고리를, 아말테아와 테베는 각자의 옅은 외곽 고리를 유지한다.[26][21] 아말테아는 현재 궤도에서 형성된 것이 아니라 더 먼 곳에서 형성되었거나 포획된 천체일 가능성이 있다.[20]

  • '''주요 위성 (갈릴레이 위성)''' : 이오, 유로파, 가니메데, 칼리스토는 갈릴레이 위성이라고도 불리며, 태양과 8개의 행성을 제외하고 질량이 가장 큰 천체들이다. 알려진 모든 왜행성보다 크며, 특히 가니메데는 직경이 수성보다 크다. 이들은 각각 태양계에서 네 번째, 여섯 번째, 첫 번째, 세 번째로 큰 자연 위성이며, 목성 주위를 공전하는 총 질량의 약 99.997%를 차지한다. 이오를 제외한 나머지 세 위성에는 지하에 바다가 있을 것으로 추정된다.[23][24] 내부 위성들은 1:2:4의 궤도 공명 상태에 있다. 모델에 따르면 이들은 목성 형성 후 목성 주위에 존재했던 기체와 먼지의 원반에서 형성되었으며, 칼리스토의 경우 최대 1천만 년이 걸렸다.[22]

불규칙 위성은 크기가 작고 궤도 이심률이 크다. 이 위성들은 궤도 요소(장반경, 경사각, 이심률)와 물리적 특성이 비슷하여, 목성에 포획된 소행성이 쪼개져 형성된 위성으로 추정된다. 위성군의 이름은 가장 큰 위성의 이름을 딴다.[73][66][64]

불규칙 위성은 순행 위성과 역행 위성으로 나뉜다.

  • '''순행 위성'''
  • 테미스토는 불규칙 위성 중 가장 안쪽에 있으며 위성군에 속하지 않는다.[73]
  • '''히말리아군'''은 장반경 1.4 기가미터, 궤도 경사 27.5 ± 0.8°, 궤도 이심률 0.11 ~ 0.25 범위에 있다. 히말리아군은 소행성대의 소행성이 부서져 생겼을 가능성이 있다.[66]
  • 카르포는 순행 불규칙 위성 중 가장 바깥쪽에 있으며 위성군에 속하지 않는다.[73]
  • 발레투도는 가장 바깥쪽에 있는 순행 위성이며, 알려진 그룹에 속하지 않는다.

  • '''역행 위성'''
  • S/2003 J 12와 S/2011 J 1은 역행 위성 중 가장 안쪽에 있으며 위성군에 속하지 않는다.
  • '''카르메군'''은 장반경 1.2 기가미터, 궤도 경사 165.7 ± 0.8°, 궤도 이심률 0.23 ~ 0.27 범위에 있다. 이 위성들은 연한 붉은색을 띠며, 목성 트로이군의 D형 소행성에서 유래했을 가능성이 있다.[65]
  • '''아난케군'''은 카르메군보다 더 넓게 퍼져 있으며, 장반경 2.4 기가미터, 궤도 경사 150.25 ± 4.55°, 궤도 이심률 0.02 ~ 0.28 범위에 있다. 대부분 회색이며, 포획된 소행성이 분열하여 형성된 것으로 추정된다.[65]
  • '''파시파에군'''은 장반경 1.3 기가미터, 궤도 경사 144.5°~ 158.3°, 궤도 이심률 0.25 ~ 0.43 범위에 있다.[65] 표면 색은 붉은색부터 회색까지 다양하며, 여러 번의 충돌을 통해 형성된 것으로 보인다. 시노페는 다른 위성들과 달리 붉은색을 띠고 궤도 경사각이 달라 파시파에군과 독립적으로 포획되었을 가능성이 있다.[65][66][67]
  • S/2003 J 2는 목성에서 가장 멀리 떨어져 있으며, 어떤 위성군에도 속하지 않는다.


2020년에는 브리티시 컬럼비아 대학교 연구원들이 과거 데이터를 분석하여 45개의 불규칙 위성 후보를 확인했지만, 아직 확인되지 않았다.

6. 1. 규칙 위성

모두 순행 운동을 하고 궤도가 원에 가까우며, 두 군으로 나뉜다.

  • '''내부 위성''' 또는 '''아말테아군''': 메티스, 아드라스테아, 아말테아, 테베가 해당한다. 궤도는 목성에 매우 가까우며, 가장 안쪽의 두 위성은 공전 주기가 목성의 자전 주기보다 짧다. 나머지 둘은 각각 목성계에서 다섯 번째, 일곱 번째로 큰 위성이다. 관측 결과에 따르면, 가장 큰 위성인 아드라스테아는 현재의 궤도에서 형성되지 않은 것으로 보이며, 행성으로부터 더 먼 곳에서 형성되었거나 목성에 포획되었다고 추정된다.[60] 이 위성들은 목성의 고리를 유지시켜 주며, 메티스와 아드라스테아는 주 고리를, 아말테아와 테베는 각자의 옅은 고리를 유지시킨다.[61][62]

  • '''주요 위성''' 또는 '''갈릴레이 위성''': 이오, 유로파, 가니메데, 칼리스토가 해당하며, 이 위성들은 알려진 왜행성들보다도 질량이 크다. 심지어 가니메데의 지름은 수성보다 크며, 네 위성은 각각 태양계에서 4번째, 6번째, 1번째, 3번째로 큰 위성이다. 갈릴레이 위성은 목성 주위의 위성들의 질량 합 중 99.997%를 차지한다. 안쪽의 세 위성은 1:2:4 궤도 공명을 일으킨다. 이론들에 따르면, 이 위성들은 약 10만 년 간 존재하던 저밀도 "목성 가스 성운"에서 강착을 통해 형성되었다.[63] 이오를 제외한 나머지 세 위성은 지하에 물로 이루어진 바다가 있을 것이라고 추정되고 있다.

6. 1. 1. 내부 위성 (아말테아군)

'''내부 위성''' 또는 '''아말테아군'''은 메티스, 아드라스테아, 아말테아, 테베로 구성된다. 이들은 목성에 매우 가까이 궤도를 돌고 있으며, 거의 원형 궤도를 가지며 궤도 경사각이 작은 순행 궤도를 돌고 있다. 가장 안쪽에 있는 두 위성은 목성의 자전 주기보다 짧은 시간 안에 공전한다. 후자의 두 위성은 목성계에서 각각 다섯 번째와 일곱 번째로 큰 위성이다. 관측 결과에 따르면, 적어도 가장 큰 위성인 아말테아는 현재 궤도에서 형성된 것이 아니라 목성에서 더 멀리 떨어진 곳에서 형성되었거나, 혹은 포획된 태양계 천체일 가능성이 있다.[20] 이 위성들은 여러 개의 관측된 미확인 내부 소위성( 아말테아 소위성 참조)과 함께 목성의 희미한 고리계를 보충하고 유지한다. 메티스와 아드라스테아는 목성의 주 고리를 유지하는 데 기여하는 반면, 아말테아와 테베는 각각 자신만의 희미한 외곽 고리를 유지한다.[26][21]

6. 1. 2. 주요 위성 (갈릴레이 위성)

이오, 에우로파, 가니메데, 칼리스토는 갈릴레이 위성으로도 불리며, 태양과 8개의 행성을 제외하고 질량이 가장 큰 천체들이다. 알려진 모든 왜행성보다 크며, 특히 가니메데는 직경이 수성보다 크다(칼리스토는 거의 수성과 같다). 하지만 질량은 수성보다 작다. 이들은 각각 태양계에서 네 번째, 여섯 번째, 첫 번째, 세 번째로 큰 자연 위성이며, 목성 주위를 공전하는 총 질량의 약 99.997%를 차지한다. 목성은 갈릴레이 위성보다 거의 5,000배 더 무겁다.

내부 위성들은 1:2:4의 궤도 공명 상태에 있다. 모델에 따르면 이들은 목성 형성 후 목성 주위에 존재했던 기체와 먼지의 원반인 저밀도 목성 아성운에서 느린 강착에 의해 형성되었으며, 칼리스토의 경우 최대 1천만 년이 걸렸다.[22]

에우로파, 가니메데, 칼리스토에는 지하 바다가 있을 것으로 추정되며,[23][24] 이오에는 지하 마그마 바다가 있을 수 있다.[25]

6. 2. 불규칙 위성



불규칙 위성들은 크기가 더 작고, 궤도 이심률이 크다. 이 위성들은 궤도 성질(장반경, 경사각, 이심률)이 비슷하고 물리적 성질 또한 거의 같아, 목성의 중력에 잡힌 작은 소행성이 쪼개져 생긴 위성들이라고 여겨진다. 이 위성군들의 이름은 위성군에서 가장 크기가 큰 위성의 이름을 따서 지어졌다.[73][66][64]

  • 순행 위성:
  • *테미스토[66]는 불규칙 위성 중 가장 안쪽에 있으며 위성군에 소속되어 있지 않다.[73]

  • *'''히말리아군'''은 장반경 1.4 기가미터, 궤도 경사 1.6°(27.5 ± 0.8°), 궤도 이심률 0.11 ~ 0.25 정도로 퍼져 있다. 히말리아군은 소행성대에서의 소행성이 부서져 생겼다고 추측되고 있다.[66]

  • *카르포는 순행 불규칙 위성 중 가장 바깥에 위치하며 위성군에 소속되어 있지 않다.[73]

  • 역행 위성:
  • *S/2003 J 12와 S/2011 J 1은 역행 위성 중 가장 안쪽에 있으며 위성군에 소속되어 있지 않다.

  • *'''카르메군'''은 장반경 1.2 기가미터, 궤도 경사 1.6°(165.7 ± 0.8°), 궤도 이심률 0.23 ~ 0.27 정도로 퍼져 있다. 위성들의 색은 연한 빨간색으로 매우 균일하며, 목성 트로이군의 D형 소행성이 쪼개져 생겨났다고 추측된다.[65]

  • *'''아난케군'''은 카르메군보다 더 퍼져 있으며, 장반경 2.4 기가미터, 궤도 경사 8.1°(150.25 ± 4.55°), 궤도 이심률 0.02 ~ 0.28 정도로 퍼져 있다. 위성 대부분의 색은 회색이며, 포획된 소행성이 분열하여 생성된 것으로 추측된다.[65]

  • *'''파시파에군'''은 상당히 덜 퍼져 있으며, 장반경 1.3 기가미터, 궤도 경사 144.5°~ 158.3°, 궤도 이심률 0.25 ~ 0.43 정도로 퍼져 있다.[65] 표면의 색 또한 빨간색부터 회색까지 매우 다양하며, 여러 번의 충돌을 통해 생성되었다고 여겨진다. 시노페는 표면이 다른 위성들과 다르게 빨갛고, 궤도 경사각이 다른 점을 들어 파시파에군과 서로 독립적으로 포획되었다는 연구 결과도 있다.[65][66][67]

  • *S/2003 J 2는 목성으로부터 가장 멀리 떨어져 있으며, 어느 위성군에도 속하지 않는다.


바깥쪽 위성들은 크기가 더 작고, 더 멀고 이심률이 큰 궤도를 가지고 있다. 이들은 궤도( 장반축, 궤도 경사각, 이심률)와 구성 성분에서 공통적인 유사성을 보이는 그룹을 형성한다. 이러한 그룹들은 적어도 부분적으로는 더 큰 모천체가 목성의 중력장에 포획된 소행성의 충돌로 산산조각난 충돌족이라고 여겨진다. 이러한 그룹들은 가장 큰 구성원의 이름을 따서 명명된다.[26]

  • 순행 위성:
  • *테미스토는 가장 안쪽에 있는 불규칙 위성이며, 알려진 그룹에 속하지 않는다.
  • *히말리아 그룹은 장반축 11~12 Gm 사이, 궤도 경사각 27~29°, 이심률 0.12~0.21 사이에 제한되어 있다. 이 그룹은 소행성대의 소행성이 붕괴된 잔해일 수 있다는 주장이 제기되었다. 가장 큰 두 구성원인 히말리아와 엘라라는 각각 여섯 번째와 여덟 번째로 큰 목성의 위성이다.
  • *카르포 그룹에는 50°의 매우 높은 궤도 경사각과 장반축 16~17 Gm 사이에 있는 두 개의 알려진 위성이 포함되어 있다. 이례적으로 높은 궤도 경사각 때문에 카르포 그룹의 위성은 섭동을 일으키는 중력적 영향을 받아 궤도에서 리도프-코자이 공명을 유발하며, 이로 인해 이심률과 궤도 경사각이 주기적으로 서로 상호 작용하며 변동한다. 리도프-코자이 공명은 이러한 위성의 궤도를 크게 변화시킬 수 있다. 예를 들어, 이 그룹의 대표인 카르포의 이심률과 궤도 경사각은 각각 0.19~0.69와 44~59° 사이에서 변동할 수 있다.
  • *발레투도는 가장 바깥쪽에 있는 순행 위성이며, 알려진 그룹에 속하지 않는다. 그것의 순행 궤도는 역행 궤도를 가진 여러 위성과 교차하며, 미래에 이들과 충돌할 수 있다.
  • 역행 위성:
  • *카르메 그룹은 장반축 22~24 Gm 사이, 궤도 경사각 164~166°, 이심률 0.25~0.28 사이에 밀집되어 있다. 색깔(연한 빨간색)이 매우 균일하며, D형 소행성 모체, 아마도 목성 트로이 소행성에서 나온 충돌 파편으로부터 유래한 것으로 여겨진다.
  • *아난케 그룹은 이전 그룹보다 상대적으로 넓게 분포되어 있으며, 장반축 19~22 Gm 사이, 궤도 경사각 144~156°, 이심률 0.09~0.25 사이이다. 대부분의 구성원은 회색으로 보이며, 포획된 소행성의 붕괴로 형성된 것으로 여겨진다.
  • *파시파에 그룹은 상당히 분산되어 있으며, 장반축은 22~25 Gm에 걸쳐 분포하고, 궤도 경사각은 141°~157°, 이심률은 0.23~0.44로 더 높다. 색깔도 빨간색에서 회색까지 크게 다양하며, 이는 여러 번의 충돌의 결과일 수 있다. 때때로 파시파에 그룹에 포함되는 시노페는 붉은색이며, 궤도 경사각의 차이를 고려할 때 독립적으로 포획되었을 수 있다. 파시파에와 시노페는 또한 목성과 장주기 공명에 갇혀 있다.


2000년에서 2003년까지의 조사 결과를 바탕으로, 셰퍼드와 주잇은 목성이 지름이 1 km 이상이거나 밝기가 24등급보다 밝은 불규칙 위성을 약 100개 정도 가지고 있을 것이라고 예측했다. 2010년에서 2011년까지 알렉산더슨 등이 실시한 조사 관측은 이 예측과 일치하며, 2012년 기준으로 이 크기의 목성 불규칙 위성 약 40개가 아직 발견되지 않았다고 추정했다.

2020년 9월, 브리티시 컬럼비아 대학교 연구원들은 2010년 CFHT가 촬영한 기록 영상을 분석하여 45개의 불규칙 위성 후보를 확인했다. 이 후보들은 대부분 작고 어두워서 25.7등급 이상 또는 지름 0.8 km 이하였다. 연구팀은 1제곱도의 하늘 영역에서 발견된 후보 위성의 수를 바탕으로 25.7등급보다 밝은 역행 목성 위성의 개체수를 2배 이내에서 약 600개로 추정했다. 연구팀은 특징이 밝혀진 후보들이 목성의 위성일 가능성이 높다고 생각하지만, 신뢰할 수 있는 궤도를 결정하기 위한 충분한 관측 데이터가 없기 때문에 모두 아직 확인되지 않았다. 목성 불규칙 위성의 실제 개체수는 지름이 3 km 이상인 23.2등급까지 완전한 것으로 보인다.

7. 목록



범례
♠
갈릴레이 위성		†
순행 불규칙 위성		‡
역행 불규칙 위성





목성의 위성을 공전 주기순으로 배열하였으며, 정역학적 평형을 이룬 위성은 굵은 글씨로 나타냈다. 달과 크기가 비슷한 위성은 갈릴레이 위성 4개가 있고, 다른 위성들은 이에 비해 매우 작다. 갈릴레이 위성 중 가장 가벼운 위성인 유로파조차 다른 소위성을 모두 합한 것보다 질량이 7,000배 크다. 불규칙 위성은 순행 위성일 경우 옅은 회색으로, 역행 위성일 경우 짙은 회색으로 나타내었다. 모든 궤도는 2017년 9월 3일 (JD 2457000) 기준이다. 2018년 기준으로 잃어버린 상태로 간주되는 위성은 S/2003 J 2, S/2003 J 4, S/2003 J 9, S/2003 J 10, S/2003 J 12, S/2003 J 16, S/2003 J 23이다.

{| class="wikitable sortable" style="width:100%; font-size:85%"

|- style="background:#efefef;"

! 순서

! 번호[69]

! 이름

! 원문

! class="unsortable" |사진

! 절대등급

! 지름 (km)[70]

! 질량 ( kg)

! 긴반지름 (km)[71]

! 공전 주기 (일)[71][72]

! 기울기 (°)[71]

! 이심률[73]

! 발견 연도[74]

! 발견자[74]

! 위성군

|- style="background:#fff;"

|1|| || 메티스 || Metis || style="background:black;"| ||align="right"|10.5 ||align="right"| 43 || align="right" | ≈ 3.6 ||align="right"| 128852 ||align="right"| +7h 10m 16s ||align="right"| 2.226 ||align="right"| 0.0077 ||align="right"| 1979 || 시넛
(보이저 1호) || 내부 위성

|- style="background:#fff;"

|2|||| 아드라스테아 || Adrastea || style="background:black;"| ||align="right"|12 || style="text-align:right;"| 16.4|| align="right" | ≈ 0.2 ||align="right"|129000 || align="right" |+7h 15m 21s ||align="right"| 2.217 ||align="right"| 0.0063 || style="text-align:right;"| 1979 || 제위트
(보이저 2호)||내부 위성

|- style="background:#fff;"

|3|||| 아말테아 || Amalthea || style="background:black;"| ||align="right"|7.1 || style="text-align:right;"| 167||align="right"| 208 ||align="right"|181366 ||align="right"| +12h 01m 46s ||align="right"| 2.565 ||align="right"| 0.0075 || style="text-align:right;"| 1892 || 바너드 || 내부 위성

|- style="background:#fff;"

|4|||| 테베 || Thebe || style="background:black;"| ||align="right"|9.0 || style="text-align:right;"| 98.6|| align="right" | ≈ 43 ||align="right"| 222452 ||align="right"| +16h 16m 02s ||align="right"| 2.909 ||align="right"| 0.0180 || style="text-align:right;"| 1979 ||시넛
(보이저 1호) ||내부 위성

|- style="background:#ccf;"

|5|||| '''이오'''♠|| Io || style="background:black;"||| align="right" |-1.7 || style="text-align:right;"| 3643.2|| align="right" | 8931900 ||align="right"|421700 ||align="right"| +1.7691 ||align="right"| 0.050[75] ||align="right"| 0.0041 || style="text-align:right;"| 1610 || 갈릴레이 || 갈릴레이

|- style="background:#ccf;"

|6|||| '''유로파'''♠|| Europa|| style="background:black;"| ||align="right"|-1.4 || style="text-align:right;"| 3121.6|| align="right" | 4800000 ||align="right"| 671034 ||align="right"| +3.5512 ||align="right"| 0.471[75] ||align="right"| 0.0094 || style="text-align:right;"| 1610 || 갈릴레이 ||갈릴레이

|- style="background:#ccf;"

|7|||| '''가니메데'''♠|| Ganymede || style="background:black;" | ||align="right"|-2.1 || style="text-align:right;"| 5268.2|| align="right" | 14819000 ||align="right"| 1070412 ||align="right"| +7.1546 ||align="right"| 0.204[75] ||align="right"| 0.0011 || style="text-align:right;"| 1610 || 갈릴레이 ||갈릴레이

|- style="background:#ccf;"

|8|||| '''칼리스토'''♠|| Callisto || style="background:black;"| ||align="right"|-1.2 || style="text-align:right;"| 4820.6|| align="right" | 10759000 ||align="right"| 1882709 ||align="right"| +16.689 ||align="right"| 0.205[75] ||align="right"| 0.0074 || style="text-align:right;"| 1610 || 갈릴레이 ||갈릴레이

|- style="background:#efefef"

|9|||| 테미스토†|| Themisto || style="background:black;"| ||align="right"|13.5 || style="text-align:right;"| 8 ||align="right"| 0.069 ||align="right"| 7393216 ||align="right"| +129.87 ||align="right"| 45.762 ||align="right"| 0.2115 || style="text-align:right;"| 1975/2000 || 코왈 & 뢰머/
셰파드 등 || ''테미스토''

|- style="background:#efefef"

|10|||| 레다†|| Leda || style="background:black;"| ||align="right"|12.8 || style="text-align:right;"| 20 ||align="right"| 0.6 ||align="right"| 11187781 ||align="right"| +240.82 ||align="right"| 27.562 ||align="right"| 0.1673 || style="text-align:right;"| 1974 || 코왈 || 히말리아

|- style="background:#efefef"

|11|||| 히말리아†|| Himalia || style="background:black;"| ||align="right"|8.3 || style="text-align:right;"| 139.6|| align="right" | 670 ||align="right"| 11451971 ||align="right"| +250.23 ||align="right"| 30.486 ||align="right"| 0.1513 ||align="right"| 1904 || 페린 ||히말리아

|- style="background:#efefef"

|12|||| 에르사†|| Ersa || ||align="right"|15.9 || style="text-align:right;"|3 ||align="right"| 0.0015 ||align="right"| 11453004 ||align="right"| +250.40 ||align="right"| 30.606 ||align="right"| 0.0944 ||align="right"| 2018 || 셰파드 등 ||히말리아

|- style="background:#efefef"

|13|||| 판디아†|| Pandia || ||align="right"|16.2 || style="text-align:right;"|3 ||align="right"| 0.0015 ||align="right"| 11494801 ||align="right"| +251.77 ||align="right"| 28.155 ||align="right"| 0.1800 ||align="right"| 2017 || 셰파드 등 ||히말리아

|- style="background:#efefef"

|14|||| 리시테아†|| Lysithea || style="background:black;"| ||align="right"|11.3 || style="text-align:right;"| 36 ||align="right"| 6.3 ||align="right"| 11740560 ||align="right"| +259.89 ||align="right"| 27.006 ||align="right"| 0.1322 || style="text-align:right;"| 1938 || 니컬슨 ||히말리아

|- style="background:#efefef"

|15|||| 엘라라†|| Elara || style="background:black;"| ||align="right"|9.9 || style="text-align:right;"| 86 ||align="right"| 87 ||align="right"| 11778034 ||align="right"| +259.64 || align="right" |29.691 ||align="right"| 0.1948 || style="text-align:right;"| 1905 || 페린 ||히말리아

|- style="background:#efefef"

|16|| || 디아†|| Dia || ||align="right"|16.3 || style="text-align:right;"| 4 || style="text-align:right;"| 0.0090 ||align="right"| 12570424 ||align="right"| +287.93 ||align="right"| 27.584 ||align="right"| 0.2058 || style="text-align:right;"| 2001 || 셰파드 등 || 히말리아

|- style="background:#efefef"

|17|||| 카르포†|| Carpo || ||align="right"|16.2 || style="text-align:right;"| 3 ||align="right"| 0.0045 ||align="right"| 17144873 ||align="right"| +458.62 ||align="right"| 56.001 ||align="right"| 0.2735 ||align="right"| 2003 || 셰파드 등 || ''카르포''

|- style="background:#d3d3d3"

|18|| || S/2003 J 12‡|| || ||align="right"|17.0 || style="text-align:right;"| 1 || style="text-align:right;"| 0.00015 ||align="right"|17739539||align="right"| −482.69||align="right"| 142.680||align="right"| 0.4449|| style="text-align:right;"| 2003 || 셰파드 등 || 아난케 (미확인)

|- style="background:#efefef"

|19|| || 발레투도†|| Valetudo || ||align="right"|16.9 || style="text-align:right;"| 1 || style="text-align:right;"| ||align="right"| 18928095 ||align="right"| +532.00 ||align="right"|34.014 ||align="right"| 0.2219 ||align="right"| 2016 || 셰파드 등 || ''발레투도''

|- style="background:#d3d3d3"

|20|||| 에우포리에‡|| Euporie || ||align="right"|16.4 || style="text-align:right;"| 2 ||align="right"| 0.0015 ||align="right"| 19088434 ||align="right"| −538.78 ||align="right"| 144.694 ||align="right"| 0.0960 ||align="right"| 2002 || 셰파드 등 || 아난케

|- style="background:#d3d3d3"

|21|| || 에우페메‡|| Eupheme || ||align="right"|16.9 || style="text-align:right;"| 2 ||align="right"| 0.0015 ||align="right"| 19621780 ||align="right"| −561.52 ||align="right"| 146.363 ||align="right"| 0.2507 ||align="right"| 2003 || 셰파드 등 || 아난케

|- style="background:#d3d3d3"

|22|| || S/2003 J 18‡|| || ||align="right"|16.5 || style="text-align:right;"| 2 ||align="right"| 0.0015 ||align="right"| 20219648 ||align="right"| −587.38 ||align="right"| 146.376 ||align="right"| 0.1048 || style="text-align:right;"| 2003 || 글래드먼 등 || 아난케

|- style="background:#d3d3d3"

|23|| || S/2010 J 2‡|| || ||align="right"|17.5 || style="text-align:right;"| 1 ||align="right"| ||align="right"| 20307150 ||align="right"| −588.36 ||align="right"| 150.4 ||align="right"| 0.307 ||align="right"| 2010 || 베일렛 || 아난케

|- style="background:#d3d3d3"

|24|||| 텔크시노에‡|| Thelxinoe|| ||align="right"|16.4 || style="text-align:right;"| 2 ||align="right"| 0.0015 ||align="right"| 20453753 ||align="right"| −597.61 ||align="right"| 151.292 ||align="right"| 0.2684 || style="text-align:right;"| 2003 || 셰파드 등 || 아난케

|- style="background:#d3d3d3"

|25|||| 유안테‡|| Euanthe || ||align="right"|16.5 || style="text-align:right;"| 3 ||align="right"| 0.0045 ||align="right"| 20464854 ||align="right"| −598.09 ||align="right"| 143.409 ||align="right"| 0.2000 || style="text-align:right;"| 2002 || 셰파드 등 || 아난케

|- style="background:#d3d3d3"

|26|||| 헬리케‡|| Helike || ||align="right"|16.1 ||align="right"| 4 ||align="right"| 0.0090 ||align="right"| 20540266 ||align="right"| −601.40 ||align="right"| 154.586 ||align="right"| 0.1374 || style="text-align:right;"| 2003 || 셰파드 등 || 아난케

|- style="background:#d3d3d3"

|27|||| 오르토시에‡|| Orthosie || ||align="right"|16.7 || style="text-align:right;"| 2 ||align="right"| 0.0015 ||align="right"| 20567971 ||align="right"| −602.62 ||align="right"| 142.366 ||align="right"| 0.2433 || style="text-align:right;"| 2002 || 셰파드 등 || 아난케

|- style="background:#d3d3d3"

|28|||| S/2017 J 7‡ || || ||align="right"|16.6 || style="text-align:right;"|2 ||align="right"| 0.0015 ||align="right"| 20571458 ||align="right"| −602.77 ||align="right"| 143.438 ||align="right"| 0.2147 || style="text-align:right;"| 2017 || 셰파드 등 || 아난케

|- style="background:#d3d3d3"

|29|||| S/2016 J 1‡|| || ||align="right"|17.0 || align="right"| 3 ||style="text-align:right;"| 0.0015 ||align="right"| 20595483 ||align="right"| −603.83 ||align="right"| 139.839 ||align="right"| 0.1377 || style="text-align:right;"| 2016 || 셰파드 등 || 아난케

|- style="background:#d3d3d3"

|30|||| S/2017 J 3‡|| || ||align="right"|16.5 || style="text-align:right;"|2 ||align="right"| 0.0015 ||align="right"| 20639315 ||align="right"| −605.76 ||align="right"| 147.915 ||align="right"| 0.1477 ||style="text-align:right;"| 2017 || 셰파드 등 || 아난케

|- style="background:#d3d3d3"

|31|||| 이오카스테‡|| Iocaste || ||align="right"|15.5 || style="text-align:right;"| 5.2|| align="right" | 0.019 ||align="right"| 20722566 ||align="right"| −609.43 ||align="right"| 147.248 ||align="right"| 0.2874 || style="text-align:right;"| 2001 || 셰파드 등 || 아난케

|- style="background:#d3d3d3"

|32|| || S/2003 J 16‡|| || ||align="right"|16.4 ||align="right"| 2|| style="text-align:right;"| 0.0015 ||align="right"| 20743779 ||align="right"| −610.36 ||align="right"| 150.769 ||align="right"| 0.3184 || style="text-align:right;"| 2003 || 글래드먼 등 || 아난케

|- style="background:#d3d3d3"

|33|||| 프락시디케‡|| Praxidike || ||align="right"|14.9 || style="text-align:right;"| 7 ||align="right"| 0.043 ||align="right"| 20823948 ||align="right"| −613.90 ||align="right"| 144.205 ||align="right"| 0.1840 || style="text-align:right;"| 2001 || 셰파드 등 || 아난케

|- style="background:#d3d3d3"

|34|||| 하르팔리케‡|| Harpalyke || ||align="right"|15.9 ||align="right"| 4.4|| align="right" | 0.012 ||align="right"| 21063814 ||align="right"| −624.54 ||align="right"| 147.223 ||align="right"| 0.2440 || style="text-align:right;"| 2001 || 셰파드 등 || 아난케

|- style="background:#d3d3d3"

|35|||| 므네메‡|| Mneme || ||align="right"|16.4 ||align="right"| 2 ||align="right"| 0.0015 ||align="right"| 21129786 ||align="right"| −627.48 ||align="right"| 149.732 ||align="right"| 0.3169 || style="text-align:right;"| 2003 || 글래드먼 등 || 아난케

|- style="background:#d3d3d3"

|36|||| 헤르미페‡|| Hermippe || style="background:black;"| ||align="right"|15.6 || style="text-align:right;"| 4 ||align="right"| 0.0090 ||align="right"| 21182086 ||align="right"| −629.81 ||align="right"| 151.242 ||align="right"| 0.2290 ||align="right"| 2002 || 셰파드 등 || 아난케

|- style="background:#d3d3d3"

|37|||| 티오네‡|| Thyone || ||align="right"|15.9 ||align="right"| 4 ||align="right"| 0.0090 ||align="right"| 21405570 ||align="right"| −639.80 ||align="right"| 147.276 ||align="right"| 0.2525 || style="text-align:right;"| 2002 || 셰파드 등 || 아난케

|- style="background:#d3d3d3"

|38|||| S/2017 J 9‡|| || ||align="right"|16.1 ||style="text-align:right;"|2 ||align="right"| 0.0015 ||align="right"| 21429955 ||align="right"| −640.90 ||align="right"| 152.661 ||align="right"| 0.2288 || style="text-align:right;"| 2017 || 셰파드 등 || 아난케

|- style="background:#d3d3d3"

|39|||| 아난케‡|| Ananke || style="background:black;"| ||align="right"|12.0 || style="text-align:right;" |28 ||align="right"| 3.0 ||align="right"| 21454952 ||align="right"| −640.38 ||align="right"| 151.564 ||align="right"| 0.3445 || style="text-align:right;"| 1951 || 니컬슨 || 아난케

|- style="background:#d3d3d3"

|40|| || 헤르세‡|| Herse || ||align="right"|16.6 || style="text-align:right;"| 2 || style="text-align:right;"|0.0015 ||align="right"| 22134306 ||align="right"| −672.75 ||align="right"| 162.490 ||align="right"| 0.2379 ||align="right"| 2003 || 글래드먼 등 || 카르메

|- style="background:#d

8. 탐사

1973년 파이어니어 10호와 11호는 최초로 목성을 방문하여 갈릴레이 위성들을 저해상도로 촬영했다. 1979년에는 보이저 1호와 2호가 이오에서 화산을, 유로파의 표면에서 얼음을 발견했다. 카시니-하위헌스 토성 탐사선은 2000년 목성 스윙바이 도중 갈릴레이 위성과 목성의 상부 대기권 사이의 상호작용을 연구했다. 2007년 명왕성 탐사선 뉴 허라이즌스 역시 목성을 스윙바이하며 위성들의 궤도 정보를 더 상세히 측정했다.

갈릴레오 탐사선은 1995년부터 2003년까지 목성 주위 궤도를 돌며 탐사를 진행한 최초의 탐사선이다. 갈릴레오는 갈릴레이 위성들을 상세히 관찰하여 세 위성에 옅은 대기권이 있음을 확인하고, 유로파, 가니메데, 칼리스토의 표면 아래에 지하 바다가 있을 가능성을 제기하는 등 목성계 전반에 대한 상세한 정보를 얻었다. 가니메데 주변의 자기장을 발견한 것 또한 갈릴레오 탐사선의 업적이다.

2016년, 주노 탐사선은 갈릴레이 위성들을 궤도면 위 방향에서 바라보며 위성의 움직임을 보여주는 연속 사진을 촬영했다.[68] 주노 탐사선은 임무 연장을 통해 갈릴레이 위성들의 근접 비행을 시작, 2021년 가니메데, 2022년 유로파와 이오를 지나갔으며, 2023년 말과 2024년 초에 다시 이오를 지나갔다.

아홉 대의 탐사선이 목성을 방문했다. 파이오니어 10호는 1973년, 파이오니어 11호는 1974년에 갈릴레이 위성의 저해상도 이미지를 촬영하고 그 대기와 방사선대에 대한 데이터를 전송했다.[35] 보이저 1호와 보이저 2호 탐사선은 1979년에 목성을 방문하여 이오의 화산 활동과 유로파 표면의 물 얼음 존재를 발견했다. 율리시스 탐사선은 1992년과 2000년에 목성의 자기권을 추가로 연구했다.



목성 방사선
위성렘/일
이오3600[34]
유로파540[34]
가니메데8[34]
칼리스토0.01[34]
지구 (최대)0.07
지구 (평균)0.0007


9. 일시적인 위성이 된 혜성

목성은 강력한 중력으로 혜성을 일시적으로 포획하여 위성으로 만들기도 한다. 가장 잘 알려진 사례는 1994년 목성과 충돌한 슈메이커-레비 제9 혜성(Shoemaker–Levy 9)이다. 실제로 목성 궤도를 도는 모습이 관측된 혜성은 슈메이커-레비 제9 혜성이 유일하지만, 궤도 계산 결과 다음과 같은 혜성들도 과거에 목성의 일시적인 위성이었던 것으로 추정된다.


  • 스루타-무라마쓰 혜성(Tsuruta–Muramatsu comet) (1949년 - 1961년)
  • 슈메이커-레비 제9 혜성 (1960년대 - 1994년 충돌)
  • 게렐스 제3 혜성(Gehrels 3) (1966년 - 1974년)
  • 헤린-로만-크로켓 혜성(Herren-Roman-Crockett) (1967년 - 1985년)
  • 라게르크비스트 혜성 (P/1996 R2)(Lagerkvist (P/1996 R2)) (1983년 - 1993년)

10. 작품

괴수대전쟁 (1965년)에 등장하는 가상의 13번째 위성인 X별이 있다. 당시 발견된 목성의 위성은 12개였다.

참조

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[2] 웹사이트 Ganymede: Facts - NASA Science https://science.nasa[...] 2024-05-02
[3] 문서 For comparison, the area of a sphere with diameter 250 km is about the area of Senegal and comparable to the area of Belarus, Syria and Uruguay. The area of a sphere with a diameter of 5 km is about the area of Guernsey and somewhat more than the area of San Marino. (But note that these smaller moons are not spherical.)
[4] 서적 Europa University of Arizona Press 2009
[5] 논문 Modeling the Jovian subnebula I. Thermodynamic conditions and migration of proto-satellites 2005
[6] 뉴스 Cannibalistic Jupiter ate its early moons https://www.newscien[...] 2009-03-07
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[11] 논문 The names of the satellites of Jupiter: from Galileo to Simon Marius 2005
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[15] 논문 On Solar System Nomenclature 1976-04
[16] 서적 Introduction to Astronomy Prentice-Hall 1970
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[21] 논문 The Formation of Jupiter's Faint Rings 1999-05-14
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[26] 서적 Jupiter: the planet, satellites and magnetosphere Cambridge University Press 2004
[27] 문서 Label refers to the Roman numeral attributed to each moon in order of their naming.
[28] 문서 Diameters with multiple entries such as "60×40×34" reflect that the body is not a perfect spheroid and that each of its dimensions has been measured well enough.
[29] 웹사이트 Planetary Satellite Physical Parameters https://ssd.jpl.nasa[...] Jet Propulsion Laboratory
[30] 문서 The only satellites with measured masses are Amalthea, Himalia, and the four Galilean moons. The masses of the inner satellites are estimated by assuming a density similar to Amalthea's (0.86 g/cm3), while the rest of the irregular satellites are estimated by assuming a spherical volume and a density of 1 g/cm3.
[31] 문서 Periods with negative values are retrograde.
[32] 문서 "?" refers to group assignments that are not considered sure yet.
[33] 보고서 The Planets and Satellites 2000 http://www.hnsky.org[...] IAU/IAG Working Group on Cartographic Coordinates and Rotational Elements of the Planets and Satellites 2000
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[38] 웹사이트 MPEC 2021-V333 : S/2003 J 24 https://www.minorpla[...] Minor Planet Center 2021-11-15
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[78] 웹인용 Pseudo-MPEC for S/2003 J 4 https://projectpluto[...] 2018-07-18
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