围绕木星旋转的卫星，数量竟如此之多，它们的运动复杂到难以想象

在宇宙中很多行星不会是孤孤单单的独自运行在轨道上，它们都会有卫星的陪伴。就像围绕了我们几十亿年的月球一样，木星也有卫星，而且要比地月系统复杂的多。

地月系

卫星的发现

在1610年1月7日，伽利略像往常一样拿起望远镜开始观测木星，观察时他发现木星周围有几个很明亮的发光体，他下意识的认为是其他星系的恒星。他对这些星体产生了浓厚的兴趣，他持续观察了一段时间发现，事情并没有他认为的那样简单。这些星体在有规律的围绕木星运动，先是从右至左，再从左至右的回到原来的地方。它们周而复始的做着这种运动，伽利略马上就意识到它们是木星的卫星，只是在不同的轨道上转动。

伽利略正在用望远镜观测

伽利略这一次共发现了4颗卫星，它们都算是比较明亮的，所以比较容易被发现，它们的星等在5.5~6.7之间。当他们离木星的距离比较远，也就是离木星的光辉比较远时，人们其实用肉眼就可以观察到，视力好的人在大距时至少可以看到最远的两颗，再配上简单的望远镜，很容易就能够看到另外两颗了。

伽利略把他发现的这些星体叫做默底西斯星群，但是这个名字没有被流传下来。人们根据它们距离木星的距离排序，按照由近到远依次给他们起了名叫伊奥、欧罗巴、加尼默德和卡里斯托。后来由于这些名字难以记忆，人们又以罗马数字Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ给它们赋予了另一个名字。这些卫星的个头都不小，它们的直径分别是3642千米、3138千米、5262千米和4800千米。它们的密度分别是3.52、3.01、2.8、1.2。同月亮绕地球转动一样，它们都是将同一个半球一直对着木星旋转。长此以往这样的运动是它们的形状逐渐改变，会使得它们变的有些扁。

被伽利略发现的四颗卫星

木卫Ⅰ

木卫Ⅰ距离木星中心的距离是42.1万公里，也就是5.9个木星赤道半径。它的体积比月球稍微大一些。木卫Ⅰ的研究在天文学的发展上曾经起过很多大作用，罗默曾经研究木卫Ⅰ的被食而发现光的速度，这是1676年他在巴黎天文台的一件伟大发现。在很长的时间里，人们都利用木卫Ⅰ的被食来测算经度，事实上这种现象是地球上同一半球同时可以见到的光的信号，在这信号下所测定的地方时，便容易而且确切地加以比较，于是由地上两点的地方时之差，便可推算出这两点的经度之差。现在已经都在使用无线电信号测量，这样会更精确。在木卫发现以前，人们对经度的测定是很不精确的，所以这件事也把地理学提高了一个台阶。

木卫Ⅰ

木卫Ⅱ

木卫Ⅱ距离木星的距离是67.1万公里。它的表面被厚厚的冰层覆盖，在冰层下是海洋。在这片海洋中有可能会有生命的存在。

木卫Ⅱ

木卫Ⅲ

木卫Ⅲ是一颗很亮的星，所以它是最容易被观察到的星，用很普通的望远镜就可以清晰看到他的轮廓，它处在离木星中心107万公里的位置。它不仅比月亮还大，甚至比水星还大。当它投影在木星边缘部分的时候它是明亮的，等移动到了中心区的时候就会变成黑色的。木卫Ⅲ也许有大气，它的表面上有永恒的、反衬度强、很有特征性的斑痕。

木卫Ⅲ

木卫Ⅳ

木卫Ⅳ到木星中心的距离是188.2万公里，木卫Ⅳ和木卫Ⅲ差不多一般大，但亮度却小了很多很多，星等是6.7，这个亮度已经达到了肉眼能看到的极限了。在望远镜里，它总是一个黑点。

木卫Ⅳ

卫星们的运动

木卫Ⅰ、木卫Ⅱ、木卫Ⅲ的轨道平面和木星的赤道平面很接近，而且与木星轨道平面所成的角度也很小。

它们在每一次公转周期里，都会有一段轨迹绕到木星的后面，进入木星的影锥。当它们有时被遮挡在木星的后面叫做掩，有时落在木星的影子里叫做食。在冲日前，食先于掩；在冲日后，掩先于食。只有木卫Ⅳ有时才能在木星本体和木星的影子的上面或者下面经过。木卫会从木星前面经过，前三个木卫在每个周期里都是这样，木卫Ⅳ有时会凌木星的表面而过，那时它们会投影在木星的圆轮上。

木卫Ⅰ

木卫Ⅰ、木卫Ⅱ、木卫Ⅲ的各自运动也有密切的关系。它们都遵循开普勒第三定律，一个叫拉普拉斯的科学家提出了它们半径之间存在一种特殊的关系：木卫Ⅰ相对木星的经度减去木卫Ⅱ相对木星的经度的三倍，加上木卫Ⅲ相对木星的经度的两倍正好是180°。拉普拉斯认为在它们形成之初，并不是现在的位置。他仔细的研究了这些卫星相互的作用力，终于研究出了是什么原因导致的这个神奇的结果。

拉普拉斯总结出这个定律有以下几个结果：

• 前三个卫星绝对不会同时被食 ，也不会同时过木星的圆轮。
• 如果木卫Ⅰ和木卫Ⅱ同时被食或者被掩，或者同时过木星的圆轮，那么木卫Ⅲ必在它的东或西的大距处。（图A）

A

• 如果木卫Ⅱ和木卫Ⅲ同时被食或者被掩，木卫Ⅰ必凌木星表面经过，如果木卫Ⅱ和木卫Ⅲ同时投影在木星圆轮上面，木卫Ⅰ必被食或被掩。(图B)

B

• 如果木卫Ⅰ和木卫Ⅲ同时被食或者被掩，木卫Ⅱ可能会有三种情况：

1. 凌木星表面经过
2. 在另外两个木卫前面60°
3. 在另外两个木星后面60°

• 如果木卫Ⅰ和木卫Ⅲ同时经过木星的圆轮，木卫Ⅱ可能被食或者被掩，或者与另外两个木卫成60°夹角。（图C）

C

更多的卫星

到1892年以前，天文学家们一致认为木星就只有伽利略所发现的四颗卫星而已。但是，一位名叫巴纳德的天文学家打破了这个局面，他一直在用里克天文台的大望远镜观察着卫星附近的情况，终于让他在9月9日发现了木星的第五颗卫星。这是一颗星等13，距离木星为2.5半径的卫星，它以11小时57分的周期环绕木星运动。它要比前四颗卫星小很多 ，直径大概只有190千米，木卫Ⅴ被命名为阿玛尔特。这一发现给了天文界很大的鼓舞，他们认为木星可能还会有没发现的卫星存在，1904年查尔斯发现了木卫Ⅵ，它的直径只有170千米，公转周期为251天。

一些比较大的木星卫星

时至今日，在这100多年里我们又发现了73颗木卫。它们大小不一，形态各异，有的甚至都是逆行的。现在我们已经发现了79颗木卫，但依然无法肯定已经发现了木星的全部卫星，复杂的太阳系还有太多太多值得我们去探索的。