Je známych 79 Jupiterových mesiacov. Jupiter má druhý najväčší počet mesiacov s pomerne stabilnými dráhami spomedzi všetkých planét slnečnej sústavy. Okrem toho má Jupiter aj tenučké prstence, ktoré spolu s menšími telesami tvoria komplexný systém obiehajúcich objektov.

Galilejské mesiace

Najmasívnejšími z nich sú štyri Galileiho mesiace, ktoré nezávisle od seba objavili v roku 1610 Galileo Galilei a Simon Marius. Boli to prvé objavené objekty, ktoré obiehajú okolo telesa, ktoré nie je ani Zem, ani Slnko. Galileiho mesiace sú zďaleka najväčšie a najhmotnejšie objekty, ktoré obiehajú okolo Jupitera; ostatných 75 známych mesiacov a prstence spolu tvoria len približne 0,003 % celkovej hmotnosti obiehajúcich telies.

  • Io — priemer ~3 643 km; najaktívnejší sopečný mesiac v slnečnej sústave v dôsledku silného prílivového zahrievania; obežná doba ~1,77 dňa.
  • Europa — priemer ~3 122 km; hladký ľadový povrch a silné dôkazy o podľadovom oceáne, ktorý je zaujímavý z hľadiska možnej biológie; obežná doba ~3,55 dňa.
  • Ganymedes — priemer ~5 268 km; najväčší mesiac v slnečnej sústave, má vlastné magnetické pole a komplexnú geologickú históriu; obežná doba ~7,15 dňa.
  • Callisto — priemer ~4 821 km; silne kráterovaný povrch, starý a málo geologicky premenený, čo dokumentuje ranú históriu systému; obežná doba ~16,7 dňa.

Medzi týmito štyrmi mesiacmi existujú dynamické väzby — napríklad Laplaceova rezonancia medzi Io, Europou a Ganymedom, ktorá udržuje ich orbitálne charakteristiky a zintenzívňuje prílivové zahrievanie, najmä u Io. Všetky štyri sú nútene synchronne rotujúce (s rovnakou stranou stále obrátenou k Jupiteru) a predstavujú primárny cieľ pre prieskum kvôli svojim rôznorodým geologickým a potenciálne biotickým podmienkam.

Menšie a nepravidelné mesiace

Od konca 19. storočia boli objavené desiatky oveľa menších Jovových mesiacov. Všetky majú priemer menší ako 250 kilometrov, pričom väčšina z nich sotva presahuje 5 kilometrov. Ich orbitálne tvary sa pohybujú od takmer dokonale kruhových až po veľmi excentrické a naklonené dráhy. Mnohé z nich obiehajú v smere opačnom k Jupiterovej rotácii (retrográdny pohyb). Doba obehu sa pohybuje od približne siedmich hodín (napríklad najvnutornejšie mesiace ako Metis obiehajú rýchlejšie, než sa Jupiter otočí okolo svojej osi) až po obdobie niekoľkých rokov pri najvzdialenejších nepravidelných satelitoch (poradie stoviek až tisícov dní).

Nepravidelné mesiace sú často rozdelené do rodín podľa podobných orbitálnych prvkov a informácií o zloženie; hlavné skupiny zahŕňajú napríklad pasiphaeovskú, anankeovskú, carmeovskú a himaliaovskú skupinu. Tieto skupiny sú pravdepodobne pozostatkom zachytených objektov, ktoré sa následne roztrieštili pri kolíziách.

Pôvod a dynamika

Existujú dve hlavné hypotézy o pôvode mesiacov Jupitera:

  • Galilejské mesiace a niektoré vnútorné telá vznikli priamo v prstencovom/cirkumplanetárnom disku materiálu, ktorý obklopoval mladého Jupitera počas formovania – podobne ako planéty vznikali v protoplanetárnom disku okolo Slnka.
  • Väčšina nepravidelných mesiacov bola zachytená gravitáciou Jupitera z heliocentrických dráh alebo vznikla pri rozbití väčšieho zachyteného telesa pri kolízii. Ich výrazné excentricity a veľké náklony podporujú túto myšlienku.

Prílivové sily medzi Jupiterom a jeho mesiacmi (najmä medzi Io, Europou a Ganymedom) vedú k vnútornému zahrievaniu, ktoré môže spôsobovať sopečnú činnosť (Io) alebo udržiavať kvapalné oceány pod ľadovým povrchom (Europa). Tieto procesy majú kľúčový význam pre geológiu a potenciálnu obývateľnosť mesiacov.

Objavy a prieskum

Objav Galileových mesiacov v roku 1610 bol zásadným krokom v pochopení nebeskej mechaniky. V nasledujúcich dvesto rokoch boli postupne objavované ďalšie väčšie a neskôr aj menšie mesiace, pričom výrazný nárast počtu nastal s nástupom fotografickej a digitálnej snímkovej techniky v 20. storočí.

Medzi dôležité misie, ktoré prispeli k poznatkom o Jupiterových mesiacoch, patria misie Pioneer, Voyager, orbiter Galileo (1995–2003), a aktuálna sonda Juno (zameraná hlavne na Jupiter, no prinášajúca aj doplnkové údaje o systéme). Do budúcnosti sú plánované rozsiahlejšie prieskumy: európska misia JUICE (zameraná na Ganymedes, Europu a Callisto) a americká misia Europa Clipper (podrobné štúdium Europy) – tieto misie výrazne prehĺbia naše poznanie o potenciálnych oceánoch, geologickej aktivite a podmienkach na mesiacoch Jupitera.

Názvoslovie a pozorovanie

Mesiace Jupitera sú pomenované podľa postáv z gréckeho a rímskeho mýtu spojených s Zeusom (rímsky ekvivalent Jupiter). Menšie nepravidelné telesá dostávajú najprv provizórne označenia (rok, písmeno a číslo) a neskôr definitívne mená podľa medzinárodných pravidiel IAU. Vďaka rastúcim schopnostiam pozemných a orbitálnych ďalekohľadov pribúdajú ešte stále objavy veľmi malých mesiacov, a preto sa počet potvrdených satelitov môže v budúcnosti meniť.

Jupiterov systém mesiacov predstavuje komplexnú sústavu s bohatou dynamikou, rôznorodou geológiou a významným potenciálom pre ďalší výskum – od pochopenia formovania veľkých planét po hľadanie podmienok vhodných pre život mimo Zeme.