Amalthea | |
---|---|
Satelliitti | |
| |
Avaaminen | |
Löytäjä | Edward Emerson Barnard |
Löytöpaikka | Lick observatorio |
avauspäivämäärä | 9. syyskuuta 1892 |
Orbitaaliset ominaisuudet | |
Perihelion | 181 150 km |
Aphelion | 182 840 km |
Pääakseli ( a ) |
181 365,84 ± 0,02 km (2,54 RJ ) [1 ] |
Orbitaalin epäkeskisyys ( e ) | 0,00319 ± 0,00004 [1] |
sideerinen ajanjakso | 0,49817943 ± 0,00000007 d (11 h 57 min 23 s) [1] |
Kiertonopeus ( v ) | 26,57 km/s |
Kaltevuus ( i ) |
0,374±0,002° (Jupiterin päiväntasaajalle) [1] |
Kenen satelliitti | Jupiter |
fyysiset ominaisuudet | |
Mitat | 250 × 146 × 128 km [2] |
Keskisäde | 83,4 ± 2,4 km [3] |
Volyymi ( V ) | (2,43 ± 0,22)⋅10 6 km³ [4] |
Massa ( m ) | (2,08 ± 0,15)⋅10 18 kg [4] |
Keskimääräinen tiheys ( ρ ) | 0,857 ± 0,099 g/cm³ [4] |
Painovoiman kiihtyvyys päiväntasaajalla ( g ) | 0,020 m/s 2 (≈ 0,002 g ) |
Toinen pakonopeus ( v 2 ) |
1–90 m/s [4] ( teoreettinen – 58 m/s [5] ) |
Kiertojakso ( T ) | yhtä suuri kuin orbitaali [2] |
Akselin kallistus | noin 0 [2] |
Albedo |
0,090 ± 0,005 ( geom .), 0,032 ± 0,003 ( Bond ) [6] |
Näennäinen suuruus | 14,1 m [7] [8] |
Lämpötila | |
Pinnalla | 90–165 K [9] |
Mediatiedostot Wikimedia Commonsissa | |
Tietoja Wikidatasta ? |
Amalthea ( lat. Amalthea , muu kreikka Ἀμάλθεια ) on yksi Jupiterin sisäsatelliiteista . Viides kooltaan (toinen vain Galilean jälkeen ) ja kolmas etäisyydellä Jupiterista kaikkien sen satelliittien joukossa.
Amalthealla on epäsäännöllinen muoto (sen pitkä akseli on kaksi kertaa lyhyt) ja se on täynnä kraattereita . Tummanpunaisella pinnalla erottuvat vaaleat täplät. Pienen tiheyden perusteella Amalthea koostuu pääasiassa irtonaisesta vesijäästä [4] . Se on niin lähellä Jupiteria, että se näyttää valtavalta kiekolta, jonka halkaisija on 46 astetta [10] . Sen kiertoradalla on " Amalthean verkkorengas ", jonka muodostaa sen pinnalta tuleva pöly [11] [12] .
Edward Emerson Barnard löysi Amalthean 9. syyskuuta 1892 . Hän kantaa nimeä nymfi (tai vuohi) Amalthea antiikin kreikkalaisesta mytologiasta; tunnetaan myös nimellä Jupiter V [13] . Sen kuvasivat lähietäisyydeltä Voyager 1- ja Voyager 2 (1979) -avaruusalukset sekä Galileo (joka toimi Jupiter-järjestelmässä vuosina 1995–2003).
Edward Emerson Barnard löysi Amalthean 9. syyskuuta 1892 Lick Observatoryssa (USA) käyttämällä 91 cm refraktoria [14] [15] . Se oli viimeinen visuaalisella havainnolla (eikä valokuvauksella) löydetty satelliitti ja ensimmäinen Jupiterin satelliitti sitten Galilean satelliittien löytämisen vuonna 1610 [16] .
Barnard ei katsonut tarpeelliseksi antaa tälle satelliitille mitään nimeä [17] [16] . Hän kutsui sitä yksinkertaisesti Jupiterin viidenneksi kuuksi [16] [18] ( JV , Jupiter V ) [13] . Tuohon aikaan Galilean satelliitit nimettiin myös numeroin - niiden 1600-luvulla ehdotettuja nimiä ei käytännössä käytetty [19] [17] . Mutta muut tähtitieteilijät pian JV:n löytämisen jälkeen ehdottivat sille monia mahdollisia nimiä [19] . Joten Camille Flammarion ehdotti vuonna 1893 nimeä "Amalthea" vuohen (myytin myöhemmissä versioissa - nymfi) Amalthean kunniaksi , joka imetti Zeuksen vauvaa (Rooman panteonissa - Jupiter ) maidolla [20] . Barnard puolestaan ajatteli, että Zeuksen hoitajan nimi ei sopinut niin pieneen esineeseen [19] . Lisäksi vuonna 1871 sitä käytettiin yhdelle asteroidista [21] . Siitä huolimatta tämä nimi tuli vähitellen käyttöön, ja vuonna 1976 Kansainvälinen tähtitieteellinen liitto hyväksyi sen XVI yleiskokouksessa [18] [22] .
Sen pinnan yksityiskohtien nimet liittyvät satelliitin nimeen . Heille annetaan Amaltheasta ja siellä mainituista maantieteellisistä kohteista kertovan myytin henkilöiden nimet. Vuodesta 2020 lähtien tällä satelliitilla on nimetty kaksi kraatteria ja kaksi faculaa (kirkkaat täplät) [23] [24] .
Amalthean kiertoradan säde on vain 2,54 Jupiterin sädettä ( 181 365,84 ± 0,02 km ) [1] . Kuten monet muut satelliitit, se on aina kääntynyt planeetan yhdeltä puolelta (se on vuoroveden sieppauksessa ) [8] .
Amalthean kiertoradan epäkeskisyys ja kaltevuus - 0,003 ja 0,374° [1] - ovat pieniä, mutta melko suuria planeetan lähellä olevalle satelliitille. Tämä on todennäköisesti seurausta Amalthean entisestä kiertoradalla resonanssista Ion kanssa . Ajan myötä Jupiterin vuorovesivaikutus lisäsi Ion kiertoradan sädettä (melkein vaikuttamatta pienen Amalthean kiertoradalle), ja resonanssi katosi. Jos tämä on totta, niin Amalthean kiertoradan epäkeskisyys ja vähemmässä määrin kaltevuus vähenee nyt hitaasti vuorovesivuorovaikutuksesta planeetan kanssa. Tämä koskee myös seuraavaa etäisyyttä Jupiterista sen satelliittiin - Thebe [25] [11] .
Amalthean kiertoaika - 11 h 57 m 23 s - on vain hieman pidempi kuin Jupiterin päivä (vain 1/5), ja siksi Jupiterin taivaalla oleva satelliitti liikkuu hyvin hitaasti. Auringonnousun ja auringonlaskun välinen aika on noin 29 tuntia. Jupiterista (pilvien tasolta) Amalthea olisi näkyvissä pienenä kirkkaana täplänä. Sen kiekon koko olisi vain 8 minuutin kaarinen ( 3–4 kertaa pienempi kuin Maasta havaittu Kuu) ja magnitudi noin −4,7 m (noin Venuksen koko Maasta).
Jupiter puolestaan näyttää valtavalta Amalthean pinnalta: halkaisijaltaan 46,5 astetta [10] , mikä on 93 kertaa suurempi kuin maan taivaalla oleva Kuu. Koska Amalthea pyörii synkronisesti , Jupiter on paikallaan taivaalla , ja toisaalta se ei ole koskaan näkyvissä. Päivä Amalthealla on puolet Maan vuorokaudesta, ja planeetan puolella joka päivä on auringonpimennys - Aurinko katoaa Jupiterin taakse puoleksitoista tunniksi. Kun Amalthea kulkee Jupiterin päiväpuolen yli, se valaisee yöpuolensa 900 kertaa voimakkaammin kuin täysikuu valaisee maan [26] .
Amalthealla on epäsäännöllinen muoto (250×146×128 km) [2] ja pitkä akseli on aina suunnattu Jupiteriin ja lyhyt akseli on kohtisuorassa kiertoradan tasoon nähden [8] . Satelliitti on runsaasti kraatteria täynnä , ja joidenkin kraatterien koko on verrattavissa itse Amalthean kokoon. Esimerkiksi suurimman kraatterin Pan halkaisija on noin 90 km ja syvyys vähintään 8 km [2] (ehkä kaksi kertaa niin paljon) [8] . Toinen kraatteri, Gaia , on halkaisijaltaan 75 kilometriä ja vähintään 10–20 kilometriä syvä [8] . Jopa Amalthean suurimmat kraatterit ovat yksinkertaisesti kulhon muotoisia ilman keskiharjannetta. Tämä on seurausta satelliitin alhaisesta painovoimasta [2] .
Amalthean tiheys on vain 0,9 ± 0,1 g/cm 3 . Siksi se koostuu pääasiassa vesijäästä ja luultavasti irtonaisesta [4] . Ehkä kerran meteoriitin törmäykset rikkoivat sen palasiksi, jotka sitten muodostuivat painovoiman vaikutuksesta löysäksi kimppuksi (" murskakasa ") [27] . Mutta jotta Amalthea olisi pyöreä, sen painovoima ei riittänyt. Jopa sen keskellä paine on laskelmien mukaan jään lujuusrajan alapuolella - se ei saavuta edes 1 MPa :a (10 ilmakehää ) [4] .
Amalthean pinta sisältää infrapunaspektrin (syvä absorptiokaista 3 mikronin aallonpituudella) yksityiskohdista päätellen hydratoituja mineraaleja tai orgaanisia yhdisteitä [28] . Muut spektriominaisuudet osoittavat rikkiä sisältävien aineiden läsnäolon [29] .
Amalthean koostumus antaa aihetta tehdä johtopäätöksiä sen muodostumisesta. Jupiterin satelliittien muodostumishetkellä sen kiertoradan alueella lämpötila laskelmien mukaan ylitti 800 ° C , ja siksi jääsatelliitti ei voinut ilmestyä sinne . On todennäköistä, että Amalthea muodostui kauempana olevalle kiertoradalle tai jopa Jupiter-järjestelmän ulkopuolelle [4] [28] .
Amalthea säteilee hieman enemmän lämpöä kuin se saa auringosta. Tämä on seurausta sen kuumenemisesta Jupiterin lämpösäteilyn (≤9 K ) , heijastuneen auringonvalon (≤5 K) ja varautuneiden hiukkasten pommituksen (≤2 K) vaikutuksesta [9] . Tämä ominaisuus Amalthea jakaa Ion kanssa , vaikkakin hyvin erilaisista syistä.
Amalthean pinta on hyvin tumma: se heijastaa keskimäärin 3,2 ± 0,3 % valosta ( Bondin albedo ) ja sen geometrinen albedo on 9,0 ± 0,5 % [6] . Satelliitin etupuoli on noin neljänneksen kirkkaampi kuin ajettava puoli. Todennäköisimmin tämä johtuu mikrometeoriitin pommituksesta, joka on voimakkaampi johtopuolella [6] (laskelmien mukaan tämä pommitus tuhoaa pintaa nopeudella noin 0,1 mikronia vuodessa tai satoja metrejä koko olemassaolon aikana. aurinkokunta [30] [28] ). Satelliitilla on havaittavissa oleva oppositioefekti (kirkkauden lisääntyminen lähestyessä oppositiota ): kun vaihekulma pienenee 6,7°:sta 1,6°:een, Amalthean kirkkaus kasvaa 40 % [31] .
Amalthea on yksi aurinkokunnan punaisimmista esineistä . Sen väriindeksi B−V on 1,5 ± 0,2 m ja siten punaisen kylläisyyden suhteen se on luultavasti edellä kaikkia planeettoja ja suuria satelliitteja. Vain Mars (1,36 m ), Titan (1,28 m ) ja Io (1,17 m ) ovat verrattavissa siihen [7] [32] [33] . Sitä kuitenkin päihittää toinen pieni Jupiterin sisäsatelliitti - Metis [2] [11] - ja jotkut osat Ion pinnasta [8] . Tämän Amalthean värin alkuperä on edelleen epäselvä. On olemassa versio, jonka mukaan se johtuu rikin laskeutumisesta , jonka Ion tulivuoret sinkoavat (mutta tämä on ristiriidassa Amalthean vertailu Metikseen ja Thebean : nämä satelliitit ovat punaisempia, mitä kauempana niiden kiertorata on Ion kiertoradalta ). Ehkä jonkin verran vaikutusta Amalthean väriin vaikuttaa Jupiterin magnetosfäärissä liikkuvien varautuneiden hiukkasten toiminta [6] [11] [34] .
Amalthea on fotometrisiltä ominaisuuksiltaan lähellä muita Jupiterin sisäsatelliitteja (ainakin hyvin tutkittuja - Thebes ja Metis ). Niistä se on kirkkain, mutta se ei erotu väreiltä [2] [11] , eikä etu- ja takapuolen kirkkauden suhteelta [6] tai vastakkaisen vaikutuksen suuruudella [ 31] (nimetyn kolmen satelliitin kaksi viimeistä parametria ovat lähes samat). Galilean kuuihin verrattuna Amalthea, kuten Thebe ja Metis, on hyvin tumma ja punainen [32] [3] [11] .
Amaltheassa on muutamia vaaleampia täpliä, jotka ovat vähemmän punaisia. Ne sijaitsevat kraatterien rinteillä ja kukkuloilla [2] [8] . Niiden alkuperää ei ole vielä selvitetty. Ne muodostuvat todennäköisesti satelliitin syvyyksistä tulevasta valoaineesta, joka on voinut nousta pintaan meteoriitin törmäysten seurauksena tai pinta-aineen "liukumisen" vuoksi kukkuloista alas [11] [8] . Korkeammilla korkeuksilla materiaalin sinkoamista ulkoavaruuteen iskujen aikana helpottaa alentunut pakonopeus [4] . Suurin ja kirkkain tällainen paikka sijaitsee Gaian kraatterin sisällä ja sen reunalla; albedo siellä kasvaa vähintään 2,3-kertaiseksi [11] [2] . Pienempi paikka sijaitsee kraatteri Pan [6] , ja kolme vielä pienempää pistettä sijaitsee lähellä Amalthean sitä päätä, joka on suunnattu poispäin Jupiterista [4] . Kaksi jälkimmäisistä on saanut nimet ( facula Ida ja facula Likt ), kun taas kirkkain jäi nimettömäksi [24] .
Jupiterin vuoroveden vaikutuksesta , keskipakovoimasta sekä Amalthean alhaisesta tiheydestä ja voimakkaasta venymisestä johtuen pakonopeus joissakin sen osissa ei ylitä 1 m/s [11] [4] ja pöly tyrmää mikrometeoriittien vaikutuksesta poistuu helposti pinnalta. Se etenee Amalthean kiertoradalla ja lähestyy vähitellen Jupiteria Poynting-Robertson-ilmiön ansiosta . Tämä pöly muodostaa yhden Jupiterin renkaista , Amalthean gossamer - renkaan [11] [ 12] . Se ulottuu Amalthean kiertoradalta sisäänpäin, missä se voidaan jäljittää Jupiterin päärenkaaseen; hiukkasten pitoisuus siinä kasvaa planeetan lähestyessä. Renkaan puolikas paksuus on suunnilleen yhtä suuri kuin Amalthean suurin poikkeama Jupiterin päiväntasaajasta (1188±6 km). Renkaan keskitasossa hiukkaset ovat pienempiä kuin ylä- ja alapuolella. Tämä rengas on upotettu samanlaiseen (mutta leveämpään, paksumpaan ja harvaan) Theban [1] [30] [35] [12] [11] renkaaseen .
Galileo , lensi Amalthean ohi 5. marraskuuta 2002, tallensi tähtiskannerillaan 7-9 tuntematonta kohdetta sen eteläpuolella . Todennäköisesti nämä ovat pieniä Jupiterin satelliitteja (renkaan hiukkasia), jotka mahdollisesti sinkoutuivat Amaltheasta meteoriittien törmäysten aikana. Etäisyyttä heihin ei voitu määrittää. Niiden koko jäi myös tuntemattomaksi, mutta joidenkin huomioiden mukaan se vaihtelee puolesta metristä useisiin kymmeniin kilometreihin [36] (myöhemmin todettiin, että Amalthean kiertoradalla ei ole yli 1 km :n kokoisia kappaleita [37] ). Seuraavalla kiertoradalla ( 21. syyskuuta 2003, tunti ennen sen tuhoamista) Galileo löysi toisen samanlaisen kohteen lähellä Amalthean kiertorataa. Tuolloin Amalthea oli Jupiterin toisella puolella, mikä osoittaa, että nämä mikrosatelliitit muodostavat renkaan lähellä sen kiertorataa [36] [38] [39] [40] .
Ensimmäiset kuvat, joissa näkyy yksityiskohtia Amalthean pinnasta, otettiin Voyager 1 -avaruusaluksella maaliskuussa 1979. Neljä kuukautta myöhemmin Voyager 2 [2] [41] [42] [43] vieraili Jupiter-järjestelmässä . Ensimmäinen luotain kuvasi satelliittia eri puolilta, ja toinen - vain Jupiterista poispäin olevaa sivua ja sen taustaa vasten. Näiden laitteiden parhaiden Amalthea-kuvien resoluutio on 8 ja 10 km linjaparia kohden [41] [8] [44] . He saivat myös infrapunaspektrin ( josta laskettiin pintalämpötila) ja joitain tietoja näkyvästä spektristä [9] .
17 vuoden kuluttua Amalthea alkoi tutkia " Galileota ". Hän otti ensimmäisen kuvan 7. syyskuuta 1996 [45] ja yksityiskohtaisimman ( 2,4 km / pixel ) [11] - 4. tammikuuta 2000. Viimeisen kerran Galileo lensi Amalthean ohi 5. marraskuuta 2002 etäisyydellä 244 kilometriä hänen keskustastaan, ja laitteen liikkeen poikkeamien mittaus mahdollisti sen massan laskemisen [4] . Valokuvia ei voitu ottaa yhtä aikaa (Galileo-kamerat sammutettiin säteilyvaurion vuoksi jo tammikuussa), mutta tähtiskanneri tallensi useita tuntemattoman kokoisia kohteita lähellä Amalthean kiertoradan (todennäköisesti rengashiukkasia). Toinen samanlainen esine löydettiin 21. syyskuuta 2003, tuntia ennen Galileon palamista Jupiterin ilmakehässä [36] [39] . Lisäksi näiden lentojen aikana laite rekisteröi renkaan mikroskooppisten hiukkasten törmäykset erityisellä ilmaisimella ja välitti tietoa niiden massasta, nopeudesta ja liikesuunnasta [46] [11] .
Vuosina 2000-2001 Cassini havaitsi Amalthean matkalla Saturnukseen , mikä mahdollisti sen kiertoradan tarkentamisen [1] . Vuonna 2006 Amalthean kiertorataa jalostettiin käyttämällä New Horizons -avaruusaluksen tietoja [47] .
Myös näiden laitteiden lentojen jälkeen Amalthean havainnot maasta ja maapallon kiertoradalta säilyttävät merkityksensä: sen astrometriset , fotometriset ja spektrometriset tutkimukset jatkuvat suurilla kaukoputkilla. Niinpä vuosina 2002–2003 sen spektri saatiin 8,2 metrin Subaru -teleskoopilla alueella 800–4200 nm [28] ja vuonna 1996 2,4 metrin Hubble -ratateleskoopilla alueella 250–800 nm . [29] . Nämä havainnot mahdollistivat joidenkin johtopäätösten tekemisen Amalthean pinnan koostumuksesta [28] [29] . Jupiterin satelliittien keskinäiset peittelyt tapahtuvat kuuden vuoden välein, ja niiden havaintojen avulla on mahdollista saada erittäin tarkkaa tietoa näiden satelliittien sijainnista sekä joitakin tietoja niiden pinnasta [48] . Erityisesti vuonna 2009 Galilean satelliitit havaitsivat Amalthean peittämistä kahdella kaksimetrisellä Faulks-teleskoopilla [49] .
Amalthea esiintyy Strugatskien veljesten tarinassa " Tie Amaltheaan ", Arthur C. Clarken novellissa "Jupiter Five" ja Isaac Asimovin romaanissa " Lucky Starr and the Moons of Jupiter " .
Jupiterin kuut | |||||
---|---|---|---|---|---|
Sisäiset satelliitit | |||||
Galilean satelliitit | |||||
Himalia ryhmä | |||||
Ananke ryhmä | |||||
Karme Group | |||||
Pasife Group |
| ||||
eristettyjä satelliitteja |
| ||||
Listaus ryhmissä kiertoradan puolipääakselin nousevassa järjestyksessä |
Satelliitit aurinkokunnassa | |
---|---|
yli 4000 km | |
2000-4000 km | |
1000-2000 km | |
500-1000 km | |
250-500 km | |
100-250 km | |
50-100 km | |
Planeetoilta ( ja kääpiöiltä ) |
aurinkokunta | |
---|---|
Keskitähti ja planeetat _ | |
kääpiöplaneetat | Ceres Pluto Haumea Makemake Eris Ehdokkaat Sedna Orc Quaoar Ase-ase 2002 MS 4 |
Suuret satelliitit | |
Satelliitit / renkaat | Maa / ∅ Mars Jupiter / ∅ Saturnus / ∅ Uranus / ∅ Neptunus / ∅ Pluto / ∅ Haumea Makemake Eris Ehdokkaat Orca quawara |
Ensimmäiset löydetyt asteroidit | |
Pienet ruumiit | |
keinotekoisia esineitä | |
Hypoteettiset esineet |
|
Sanakirjat ja tietosanakirjat | |
---|---|
Bibliografisissa luetteloissa |