天文史上的今天：說說伽利略衛星的故事

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摘要：

1610年1月7日，木星的「伽利略衛星」被發現。什麼是伽利略衛星？它們的名字是怎麼來的？背後又有哪些爭議？

木星和它的四顆最大的衛星——「伽利略衛星」

來源：NASA

「伽利略衛星」（Galilean moons）是木星最大的四顆衛星的總稱，它們分別是木衛一「艾奧」（Io），木衛二「歐羅巴」（Europa），木衛三「蓋尼美德」（Ganymede）以及木衛四「卡利斯托」（Callisto）。

「伽利略衛星」這個名字正是為了紀念最早發現它們的義大利天文學家伽利略。

但事實上，這段歷史背後遠比表面所呈現的更加複雜，其中仍然有些爭議值得討論。

伽利略（1564~1642）

來源：wiki

01 發現過程與歷史爭議

天文史學家一般認為這幾顆衛星是在1609年12月或者1610年1月份由義大利天文學家伽利略最先發現的。但不管是1609年還是1610年，有一點是可以確定的，那就是，伽利略最早在1610年1月7日的一份信件中首次提到了這一發現，因此這一日期也被視作是這幾顆衛星被發現的日子。

一開始，伽利略只看到了其中的三個小亮點，並且他認為這些只是位置上比較靠近木星的恆星。

但隨著後續觀測的進行，到3月份的時候，伽利略已經意識到，這些小亮點其實有4個，並且更重要的是，它們並非固定不動，而是在圍繞著木星轉動，就像月球繞著地球轉動——他很快意識到，這幾個小亮點其實是木星的衛星。

伽利略出版的著作，其中描述了對木星衛星的發現

來源：wiki

當然，歷史上對於伽利略是否真的是最先發現這幾顆木星衛星的人這一點是存在爭議的。比如後面要提到的德國天文學家馬里烏斯，可以證明他至少是與伽利略幾乎同時，且獨立發現了這幾顆衛星。

另外，中國戰國時期的天文學家甘德曾經對木星有過詳細的觀察，可惜其著作幾乎都已失傳。但在唐代天文學家瞿曇悉達編著的《開元占經》引述其對木星觀察的記錄時，有諸如「若有小赤星附於其側，是謂同盟」這類描述。

這極有可能是對木衛三的一次觀察記載。如果果真如此，那麼就表明甘德最遲在公元前346年就已經觀測到木星的衛星，比伽利略和馬里烏斯的觀測早了2000多年。

業餘天文望遠鏡中看到的木星與它的幾顆伽利略衛星

來源：wiki

02 歷史意義

這一發現具有極為重要的天文學意義。首先這一發現證明了天文望遠鏡作為天文觀測重要工具的價值，它能夠幫助我們看到肉眼看不到的暗弱天體。

但更加重要的是，這是人類首次觀察到圍繞其他天體——而不是地球，運行的天體。這違反了數千年來托勒密地心說的基本觀點，對於舊有的地心說體系是一次重大的打擊，該學說認為一切天體都是圍繞地球運行的。

當然，伽利略使用望遠鏡進行觀察，還有其他許多重要的發現，這些發現堅定了他對哥白尼日心說的支持，並從根本上宣告了地心說被歷史拋棄的命運。我們此前曾經對此進行過論述：

伽利略逝世300多年後，「伽利略」號探測器拍攝的木衛一，表面全是火山口和硫磺，千瘡百孔

來源：NASA

03 伽利略的命名與爭議

1605年，伽利略曾經受邀擔任美第奇家族的家庭數學教師，後來，伽利略曾經教過的孩子成為了偉大的托斯卡納大公科西莫二世·德·美第奇。

為了爭取獲得對自己研究的資助，伽利略在取得這項發現之後，想要以聲名顯赫的美第奇家族的名字給這幾顆木星衛星命名。

在1610年1月13日寫給托斯卡納大公秘書的一封信中，伽利略寫道：

「上帝通過這種優雅卻有些奇異的方式，讓我有機會向我的主人證明我想要讓他的威名永存於恆星之間的渴望。

由於我，作為第一發現者，有權為這些新的天體命名，那麼我想，正如我們的先祖將他們那個時代最偉大的人物的名字置於天宇之中一樣，我也想將最偉大的大公的名字鐫刻於繁星之中。」

托斯卡納大公科西莫二世·德·美第奇

來源：wiki

但是正如歷史上多次發生的類似事件最後的結局一樣。全世界的科學家同行們並不會採納這樣一種基於私心和諂媚的天體命名。今天對於這四顆木衛的命名，來自一位伽利略同時代的德國天文學家，而這就要牽扯到一段爭議。

04 四顆衛星名字的來源

德國天文學家西門·馬里烏斯（Simon Marius）在1614年出版的一本專著中宣稱自己比伽利略更早發現了木星的衛星。這一做法激起了他與伽利略之間的不快和爭議。伽利略在1623年的一本著作中指責馬里烏斯「剽竊」。

具體情形究竟如何已經難以考證，但有一點是可以肯定的：從現有的資料來看，馬里烏斯幾乎與伽利略同時，且獨立地發現了木星的四個衛星。

德國天文學家西門·馬里烏斯（Simon Marius，1573~1625），這是一位傑出的觀測家

來源：wiki

馬里烏斯延續了西方用希臘神話來為太陽系天體命名的習慣，將圍繞木星運行的這四顆衛星分別命名為Io, Europa, Ganymede和Callisto。

它們是希臘神話中天神宙斯（也就是木星「朱庇特」）的四位情人，朱庇特喜歡施展雲霧，然後與這些情人們幽會。

「伽利略」探測器拍攝的木衛二圖像，科學家們確信它的冰層下存在一個巨大的海洋

來源：NASA

這方面真的很有意思，有機會的確可以展開說一說，比如，2011年，美國宇航局發射的木星探測器名字叫「朱諾」（Juno），這是希臘神話中朱庇特的妻子，她擁有看穿朱庇特的雲霧，洞察其不可告人秘密的能力。

基於這一神話故事，美國宇航局希望「朱諾」號探測器能夠利用先進儀器「看穿」木星厚厚的雲霧，洞察這顆氣體行星的奧秘。

「伽利略」探測器拍攝的木衛三。這是太陽系最大的衛星，比水星還大

來源：NASA

總結一下，今天，1月7日，被認為是木星四顆最大衛星被首次發現的紀念日。這是承認了伽利略作為最早發現者的地位。

但這幾顆衛星的具體命名卻並沒有按照伽利略的設想，而是由另一位獨立的發現者，德國天文學家馬里烏斯的方案：用朱庇特（木星）的四位秘密情人的命名為它的衛星們命名。

300多年後，人類先後發射了兩艘專門的木星探測器，一艘以「伽利略」命名；

另一艘，則以朱庇特的妻子「朱諾」來命名，如果你了解這背後的神話故事，你會覺得這些命名，很有意思。

最後，木衛三最早的發現者，很有可能並非歐洲人，而是2000多年前我國戰國時代的天文學家甘德。非常可惜，他的很多記載都失傳了。

木衛四，感覺像是剛剛遭到了狂轟濫炸

來源：NASA

編者按：

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