木星的卫星,由其伸向木星中心的半径所掠过的面积,正比于运行时间;设恒星静止不动,则它们的周期时间正比于到其中心距离的
次幂。
这是天文观测事实。因为这些卫星的轨道虽然不是与木星共心的圆,但却相差无几;它们在这些圆上的运动是均匀的。所有天文学家都公认木卫星的周期时间正比于其轨道半径;下表也证实了这一点。
木星卫星的周期
1天18小时27分34秒,3天13小时13分42秒,7天3小时42分36秒,16天16小时32分9秒。
庞德先生曾使用最精确的千分仪按下述方法测出木星直径及其卫星的距角。他用15英尺长的望远镜中的千分仪,在木星到地球的平均距离上,测出木卫四到木星的最大距角为大约8′16″。
木卫三的距角用123英尺长望远镜中的千分仪测出,在木星到地球的同一个距离上,该距角为4′42″。在木星到地球的同一个距离上,由其周期时间推算出另两个卫星的距角为
和
。
卫星到木星中心的距离

① Borelli(1608—1679),意大利天文学家,生理学家,数学家,最先提出彗星沿抛物线运动(1665)。——译者注。
② Townly;Richard(1625—1707),英国自然哲学家,曾对千分仪做出重大改进。——译者注。
③ Cassimi,G.D.(1625—1712),法国天文学家,为巴黎天文台首任台长。——译者注。
木星的直径由123英尺望远镜的千分仪测量过多次,在木星到地球的平均距离上,它总是小于40″,但从未小于38″,一般为39″。在较短的望远镜内为40″或41″;因为木星的光由于光线折射率的不同而略有扩散,该扩散与木星直径的比,在较长较完善的望远镜中较小,而在较短性能差些的镜中较大。还用长望远镜观测过木卫一和木卫三两星通过木星星体时间,从初切开始到终切开始,以及从初切结束到终切结束。由木卫一通过木星来看,在其到地球的平均距离上,木星直径为
,而由木卫三则给出
。还观测过木卫一的阴影通过木星的时间,由此得出木星在其到地球的平均距离上直径为约37″。我们设木星直径极为近似于
,则木卫一、木卫二、木卫三和木卫四的距角分别为木星半径的5.965,9.494,15.141,和26.63。