Amalthea | |
---|---|
Satellit | |
| |
Öppning | |
Upptäckare | Edward Emerson Barnard |
Plats för upptäckt | Slick observatorium |
öppningsdatum | 9 september 1892 |
Orbitala egenskaper | |
Perihelium | 181 150 km |
Aphelion | 182 840 km |
Huvudaxel ( a ) |
181 365,84 ± 0,02 km (2,54 RJ ) [1 ] |
Orbital excentricitet ( e ) | 0,00319 ± 0,00004 [1] |
siderisk period | 0,49817943 ± 0,00000007 d (11 h 57 min 23 s) [1] |
Orbital hastighet ( v ) | 26,57 km/s |
Lutning ( i ) |
0,374±0,002° (till Jupiters ekvator) [1] |
Vems satellit | Jupiter |
fysiska egenskaper | |
Mått | 250 × 146 × 128 km [2] |
Medium radie | 83,4 ± 2,4 km [3] |
Volym ( V ) | (2,43 ± 0,22)⋅10 6 km³ [4] |
Massa ( m ) | (2,08 ± 0,15)⋅10 18 kg [4] |
Genomsnittlig densitet ( ρ ) | 0,857 ± 0,099 g/cm³ [4] |
Tyngdacceleration vid ekvatorn ( g ) | 0,020 m/s 2 (≈ 0,002 g ) |
Andra utrymningshastighet ( v 2 ) |
1–90 m/s [4] ( teoretiskt — 58 m/s [5] ) |
Rotationsperiod ( T ) | lika med orbital [2] |
Axis lutning | runt 0 [2] |
Albedo |
0,090 ± 0,005 ( geom .), 0,032 ± 0,003 ( Bond ) [6] |
Skenbar storlek | 14,1 m [7] [8] |
Temperatur | |
På en yta | 90–165 K [9] |
Mediafiler på Wikimedia Commons | |
Information i Wikidata ? |
Amalthea ( lat. Amalthea , annan grekisk Ἀμάλθεια ) är en av Jupiters inre satelliter . Femte i storlek (näst efter Galilean ) och tredje i avstånd från Jupiter bland alla dess satelliter.
Amalthea har en oregelbunden form (dess långa axel är två gånger den korta) och är prickad med kratrar . Ljusa fläckar sticker ut på dess mörkröda yta. Att döma av dess låga densitet består Amalthea huvudsakligen av lös vattenis [ 4 ] . Den är så nära Jupiter att den ser ut som en enorm skiva med en diameter på 46 grader [10] . Inom dess omloppsbana finns " nätringen av Amalthea ", bildad av damm från dess yta [11] [12] .
Amalthea upptäcktes den 9 september 1892 av Edward Emerson Barnard . Hon bär namnet på nymfen (eller geten) Amalthea från den antika grekiska mytologin; även känd som Jupiter V [13] . Den fotograferades på nära håll av rymdskepparna Voyager 1 och Voyager 2 (1979), samt Galileo (som opererade i Jupitersystemet från 1995 till 2003).
Amalthea upptäcktes av Edward Emerson Barnard den 9 september 1892 vid Lick Observatory (USA) med hjälp av en 91 cm refraktor [14] [15] . Det var den sista satelliten som upptäcktes genom visuell observation (snarare än fotografi), och den första Jupiters satellit som upptäcktes sedan upptäckten av de galileiska satelliterna 1610 [16] .
Barnard ansåg det inte nödvändigt att ge denna satellit något namn [17] [16] . Han kallade den helt enkelt Jupiters femte måne [16] [18] ( JV , Jupiter V ) [13] . På den tiden betecknades galileiska satelliter också med siffror - deras namn, som föreslogs redan på 1600-talet, användes praktiskt taget inte [19] [17] . Men andra astronomer föreslog strax efter upptäckten av JV många möjliga namn på det [19] . Så Camille Flammarion föreslog 1893 namnet "Amalthea" för att hedra geten (i senare versioner av myten - nymfen) Amalthea , som ammade barnet Zeus (i det romerska panteonet - Jupiter ) med mjölk [20] . Barnard, å andra sidan, tyckte att namnet på Zeus sköterska var olämpligt för ett så litet föremål [19] . Dessutom, redan 1871, användes den för en av asteroiderna [21] . Ändå kom detta namn gradvis i bruk och godkändes 1976 av International Astronomical Union vid XVI:s generalförsamling [18] [22] .
Namnen på detaljerna på dess yta är associerade med namnet på satelliten . De får namnen på karaktärerna i myten om Amalthea och de geografiska föremål som nämns där. Från och med 2020 har två kratrar och två faculae (ljuspunkter) namngetts på denna satellit [23] [24] .
Radien för Amaltheas bana är endast 2,54 Jupiterradier ( 181 365,84 ± 0,02 km ) [1] . Liksom många andra satelliter är den alltid vänd mot planeten på ena sidan (den är i tidvattenfångst ) [8] .
Excentriciteten och lutningen för Amaltheas bana - 0,003 respektive 0,374° [ 1] - är liten, men ganska stor för en satellit nära planeten. Detta är sannolikt resultatet av Amaltheas tidigare orbitala resonans med Io . Med tiden ökade tidvatteninflytandet från Jupiter radien för Ios omloppsbana (nästan utan att påverka den lilla Amaltheas omloppsbana), och resonansen försvann. Om detta är sant, så minskar nu Amaltheas orbitala excentricitet och, i mindre utsträckning, lutning sakta på grund av tidvatteninteraktion med planeten. Detta gäller även nästa i avstånd från Jupiter till dess satellit - Thebe [25] [11] .
Amaltheas omloppsperiod - 11 h 57 m 23 s - är bara något längre än Jupiterdagen (endast 1/5), och därför rör sig satelliten på Jupiters himmel mycket långsamt. Tiden mellan soluppgång och solnedgång är cirka 29 timmar. Från Jupiter (från nivån av dess moln) skulle Amalthea vara synlig som en liten ljuspunkt. Dess skiva skulle ha en storlek på endast 8 minuters båge ( 3–4 gånger mindre än månen observerad från jorden) och en magnitud på cirka -4,7 m (ungefär storleken på Venus från jorden).
Jupiter, å andra sidan, ser enorm ut från Amaltheas yta: 46,5 grader i diameter [10] , vilket är 93 gånger större än månen på jordens himmel. Eftersom Amalthea roterar synkront är Jupiter stationär på sin himmel , och å ena sidan är den aldrig synlig. En dag på Amalthea är hälften av jordens, och på den sida som vetter mot planeten varje dag sker en solförmörkelse - solen försvinner bakom Jupiter i en och en halv timme. När Amalthea passerar över dagsidan av Jupiter, lyser den upp dess nattsida 900 gånger starkare än fullmånen lyser upp jorden [26] .
Amalthea har en oregelbunden form (250×146×128 km) [2] , och den långa axeln är alltid riktad mot Jupiter , och den korta axeln är vinkelrät mot banans plan [8] . Satelliten är kraftigt kratrerad , och storleken på vissa kratrar är jämförbar med storleken på Amalthea själv. Till exempel har den största kratern Pan en diameter på cirka 90 km och ett djup på minst 8 km [2] (kanske dubbelt så mycket) [8] . En annan krater, Gaia , når 75 km i diameter och minst 10–20 km djup [8] . Även de största kratrarna i Amalthea är helt enkelt skålformade utan en central ås. Detta är en följd av den låga gravitationen på satelliten [2] .
Densiteten för Amalthea är endast 0,9 ± 0,1 g/cm 3 . Därför består den huvudsakligen av vattenis och troligen lös [4] . Kanske, när meteoritnedslag bröt den i bitar, som sedan återmonterades under påverkan av gravitationen till en lös klump (" en hög med spillror ") [27] . Men för att göra Amalthea rund räckte inte dess gravitation. Även i dess centrum är trycket, enligt beräkningar, under hållfasthetsgränsen för is - det når inte ens 1 MPa (10 atmosfärer ) [4] .
Ytan på Amalthea, att döma av detaljerna i det infraröda spektrumet (djupt absorptionsband vid en våglängd på 3 mikron), innehåller hydratiserade mineraler eller organiska föreningar [28] . Andra spektrala egenskaper indikerar närvaron av svavelhaltiga ämnen [29] .
Sammansättningen av Amalthea ger skäl för några slutsatser om dess bildande. Vid tidpunkten för bildandet av Jupiters satelliter översteg temperaturen i området för dess omloppsbana, enligt beräkningar, 800 ° C , och därför kunde en issatellit inte dyka upp där . Det är troligt att Amalthea bildades i en mer avlägsen omloppsbana eller till och med utanför Jupitersystemet [4] [28] .
Amalthea utstrålar något mer värme än vad den tar emot från solen. Detta är resultatet av dess uppvärmning av Jupiters värmestrålning (≤9 K ) , reflekterat solljus (≤5 K) och bombardement av laddade partiklar (≤2 K) [9] . Denna funktion delar Amalthea med Io , om än av väldigt olika anledningar.
Ytan på Amalthea är mycket mörk: den reflekterar i genomsnitt 3,2 ± 0,3 % av ljuset ( Bonds albedo ), och dess geometriska albedo är 9,0 ± 0,5 % [6] . Den främre sidan av satelliten är ungefär en fjärdedel ljusare än den drivna sidan. Troligtvis är detta resultatet av bombardemang av mikrometeoriter, som är starkare på den främre sidan [6] (enligt beräkningar förstör detta bombardemang ytan med en hastighet av cirka 0,1 mikron per år eller hundratals meter under existensen av solsystem [30] [28] ). Satelliten visar en märkbar oppositionseffekt (en ökning av ljusstyrkan när den närmar sig opposition ): när fasvinkeln minskar från 6,7° till 1,6°, ökar Amaltheas ljusstyrka med 40 % [31] .
Amalthea är ett av de rödaste föremålen i solsystemet . Dess färgindex B−V är 1,5 ± 0,2 m , och därmed är den, när det gäller röd mättnad , troligen före alla planeter och stora satelliter. Endast Mars (1,36 m ), Titan (1,28 m ) och Io (1,17 m ) är jämförbara med den [7] [32] [33] . Den överträffas dock av en annan liten inre satellit av Jupiter - Metis [2] [11] - och vissa delar av ytan av Io [8] . Ursprunget till denna färg av Amalthea är fortfarande oklart. Det finns en version att det orsakas av svavel som sätter sig på den , utskjutet av vulkanerna i Io (men detta motsägs av jämförelsen av Amalthea med Metis och Thebe : dessa satelliter är rödare, ju längre deras omloppsbana ligger från Ios omloppsbana. ). Kanske något bidrag till Amaltheas färg görs av verkan av laddade partiklar som rör sig i Jupiters magnetosfär [6] [11] [34] .
Amalthea är nära andra inre satelliter av Jupiter i fotometriska egenskaper (åtminstone de väl studerade - Thebe och Metis ). Bland dem är det den ljusaste, men den sticker inte ut vare sig genom färg [2] [11] , inte heller genom förhållandet mellan ljusstyrkan på de främre och bakre sidorna [6] , eller genom storleken på oppositionseffekten [ 31] (de två sista parametrarna för de tre nämnda satelliterna är nästan desamma). Jämfört med de galileiska månarna är Amalthea, liksom Thebe och Metis, väldigt mörk och röd [32] [3] [11] .
Amalthea har några ljusa fläckar med mindre röd färg. De ligger på sluttningarna av kratrar och på kullar [2] [8] . Deras ursprung är ännu inte klarlagt. De är troligen bildade av lätt materia från satellitens djup, som kunde ha kommit till ytan på grund av meteoritnedslag eller på grund av att ytmaterian "glidde" från kullarna nedåt [11] [8] . På högre höjder underlättas utstötningen av material i yttre rymden vid kollisioner av en reducerad utrymningshastighet [4] . Den största och ljusaste platsen ligger inne i Gaia- kratern och på dess kant; albedot där ökas med minst 2,3 gånger [11] [2] . En mindre fläck finns i kratern Pan [6] , och tre ännu mindre fläckar ligger nära den änden av Amalthea, som är riktad bort från Jupiter [4] . Två av de senare har fått namn ( facula Ida och facula Likt ), medan den ljusaste förblev namnlös [24] .
På grund av Jupiters tidvatteninverkan, centrifugalkraften samt Amaltheas låga densitet och starka förlängning överstiger flykthastigheten i vissa av dess delar inte 1 m/s [11] [4] , och dammet slogs ut genom nedslag av mikrometeoriter lämnar lätt ytan. Den fortplantar sig längs Amaltheas omloppsbana och närmar sig gradvis Jupiter på grund av Poynting-Robertson-effekten . Detta stoft bildar en av Jupiters ringar , Amalthea gossamer ring [11] [ 12] . Den sträcker sig från Amaltheas omloppsbana inåt, där den kan spåras till Jupiters huvudring; koncentrationen av partiklar i den växer när man närmar sig planeten. Ringens halva tjocklek är ungefär lika med Amaltheas maximala avvikelse från planet för Jupiters ekvator (1188±6 km). I ringens mittplan är partiklarna mindre än över och under. Denna ring är inbäddad i en liknande (men bredare, tjockare och glesare) ring av Thebe [1] [30] [35] [12] [11] .
Galileo , som flög förbi Amalthea den 5 november 2002, registrerade 7-9 okända föremål söder om den med sin stjärnskanner . Troligtvis är dessa små satelliter av Jupiter (ringens partiklar), möjligen utskjutna från Amalthea under meteoritnedslag. Avståndet till dem gick inte att fastställa. Deras storlek förblev också okänd, men vissa överväganden tyder på att den sträcker sig från en halv meter till flera tiotals kilometer [36] (senare fann man att det inte finns några kroppar >1 km stora i Amaltheas omloppsbana [37] ). På nästa omloppsbana ( 21 september 2003, en timme innan dess förstörelse), upptäckte Galileo ett annat liknande föremål nära Amaltheas omloppsbana. Vid den tiden befann sig Amalthea på andra sidan Jupiter, vilket tyder på att dessa mikrosatelliter bildar en ring nära dess omloppsbana [36] [38] [39] [40] .
De första bilderna som visar detaljer om Amaltheas yta togs av rymdfarkosten Voyager 1 i mars 1979. Fyra månader senare besöktes Jupitersystemet av Voyager 2 [2] [41] [42] [43] . Den första sonden fotograferade satelliten från olika sidor, och den andra - bara sidan som är vänd bort från Jupiter och mot dess bakgrund. Upplösningen för de bästa bilderna av Amalthea tagna av dessa enheter är 8 respektive 10 km per linjepar [ 41] [8] [44] . De fick också ett infrarött spektrum (från vilket yttemperaturen beräknades) och en del data om det synliga spektrumet [9] .
Efter 17 år började Amalthea utforska " Galileo ". Han tog hennes första bild den 7 september 1996 [45] , och den mest detaljerade ( 2,4 km / pixel ) [11] - den 4 januari 2000. Senast Galileo flög förbi Amalthea den 5 november 2002 på ett avstånd av 244 kilometer från hennes centrum, och mätningen av avvikelser i enhetens rörelse gjorde det möjligt att beräkna dess massa [4] . Det var inte möjligt att fotografera samtidigt (Galileo-kamerorna stängdes av på grund av strålskador redan i januari), men stjärnskannern registrerade flera objekt av okänd storlek nära Amaltheas omloppsbana (troligen ringpartiklar). Ett annat liknande föremål upptäcktes den 21 september 2003, en timme före förbränningen av Galileo i Jupiters atmosfär [36] [39] . Dessutom, under dessa flygningar, registrerade apparaten nedslag av mikroskopiska partiklar i ringen med en speciell detektor och överförde data om deras massa, hastighet och rörelseriktning [46] [11] .
2000-2001 observerade Cassini Amalthea på väg till Saturnus , vilket gjorde det möjligt att förfina dess omloppsbana [1] . År 2006 förfinades Amaltheas bana med hjälp av data från rymdfarkosten New Horizons [47] .
Även efter dessa enheters flygningar behåller observationerna av Amalthea från jorden och jordens omloppsbana sin betydelse: dess astrometriska , fotometriska och spektrometriska studier fortsätter på stora teleskop. Så 2002–2003 erhölls dess spektrum vid det 8,2 meter långa Subaru -teleskopet i intervallet 800–4200 nm [28] och 1996 vid det 2,4 meter långa Hubble -omloppsteleskopet , i intervallet 250–800 nm [29] . Dessa observationer gjorde det möjligt att dra några slutsatser om sammansättningen av Amaltheas yta [28] [29] . Ömsesidiga ockultationer av Jupiters satelliter sker vart 6:e år, och deras observationer gör det möjligt att få mycket exakta data om dessa satelliters positioner, såväl som vissa data på deras yta [48] . I synnerhet under 2009 observerade galileiska satelliter ockultationer av Amalthea med två tvåmeters Faulks-teleskop [49] .
Amalthea är med i bröderna Strugatskys berättelse " Vägen till Amalthea ", i novellen "Jupiter Five" av Arthur C. Clarke och i romanen " Lyckliga Starr och Jupiters månar " av Isaac Asimov .
Jupiters månar | |||||
---|---|---|---|---|---|
Interna satelliter | |||||
Galileiska satelliter | |||||
Himalia-gruppen | |||||
Ananke Group | |||||
Karme Group | |||||
Pasife-gruppen | |||||
isolerade satelliter |
| ||||
Listning i grupper i stigande ordning för banans halvstora axel |
Satelliter i solsystemet | |
---|---|
över 4000 km | |
2000-4000 km | |
1000-2000 km | |
500-1000 km | |
250-500 km | |
100-250 km | |
50-100 km | |
Efter planeter (och dvärgar ) |
solsystem | |
---|---|
Central stjärna och planeter | |
dvärgplaneter | Ceres Pluto Haumea Makemake Eris Kandidater Sedna Orc Quaoar Gun-gun 2002 MS 4 |
Stora satelliter | |
Satelliter / ringar | Jorden / ∅ Mars Jupiter / ∅ Saturnus / ∅ Uranus / ∅ Neptunus / ∅ Pluto / ∅ Haumea Makemake Eris Kandidater späckhuggare quawara |
Först upptäckte asteroider | |
Små kroppar | |
konstgjorda föremål | |
Hypotetiska föremål |
|
Ordböcker och uppslagsverk | |
---|---|
I bibliografiska kataloger |