Amalthea | |
---|---|
Satellit | |
| |
Åbning | |
Opdager | Edward Emerson Barnard |
Sted for opdagelse | Lick observatorium |
åbningsdato | 9. september 1892 |
Orbitale egenskaber | |
Perihelium | 181 150 km |
Aphelion | 182.840 km |
Hovedakse ( a ) |
181 365,84 ± 0,02 km (2,54 RJ ) [1 ] |
Orbital excentricitet ( e ) | 0,00319 ± 0,00004 [1] |
siderisk periode | 0,49817943 ± 0,00000007 d (11 t 57 min 23 s) [1] |
Orbital hastighed ( v ) | 26,57 km/s |
Tilbøjelighed ( i ) |
0,374±0,002° (til Jupiters ækvator) [1] |
Hvis satellit | Jupiter |
fysiske egenskaber | |
Dimensioner | 250 × 146 × 128 km [2] |
Mellem radius | 83,4 ± 2,4 km [3] |
Volumen ( V ) | (2,43 ± 0,22)⋅10 6 km³ [4] |
Masse ( m ) | (2,08 ± 0,15)⋅10 18 kg [4] |
Gennemsnitlig tæthed ( ρ ) | 0,857 ± 0,099 g/cm³ [4] |
Tyngdeacceleration ved ækvator ( g ) | 0,020 m/s 2 (≈ 0,002 g ) |
Anden flugthastighed ( v 2 ) |
1–90 m/s [4] ( teoretisk — 58 m/s [5] ) |
Rotationsperiode ( T ) | lig med orbital [2] |
Aksehældning | omkring 0 [2] |
Albedo |
0,090 ± 0,005 ( geom .), 0,032 ± 0,003 ( Bond ) [6] |
Tilsyneladende størrelse | 14,1 m [7] [8] |
Temperatur | |
På en overflade | 90-165 K [9] |
Mediefiler på Wikimedia Commons | |
Oplysninger i Wikidata ? |
Amalthea ( lat. Amalthea , anden græsk Ἀμάλθεια ) er en af Jupiters indre satellitter . Femte i størrelse (kun på andenpladsen efter Galilean ) og tredje i afstand fra Jupiter blandt alle dens satellitter.
Amalthea har en uregelmæssig form (den lange akse er dobbelt så stor som den korte) og er oversået med kratere . Lyse pletter skiller sig ud på dens mørkerøde overflade. At dømme efter dens lave tæthed består Amalthea hovedsageligt af løs vandis [ 4 ] . Den er så tæt på Jupiter, at den ligner en enorm skive med en diameter på 46 grader [10] . Indesluttet i dens bane er " Amaltheas spindelring ", dannet af støv fra dens overflade [11] [12] .
Amalthea blev opdaget den 9. september 1892 af Edward Emerson Barnard . Hun bærer navnet på nymfen (eller geden) Amalthea fra oldgræsk mytologi; også kendt som Jupiter V [13] . Det blev fotograferet på tæt hold af rumfartøjerne Voyager 1 og Voyager 2 (1979), samt Galileo (som opererede i Jupiter-systemet fra 1995 til 2003).
Amalthea blev opdaget af Edward Emerson Barnard den 9. september 1892 ved Lick Observatory (USA) ved hjælp af en 91 cm refraktor [14] [15] . Det var den sidste satellit, der blev opdaget ved visuel observation (snarere end fotografering), og den første satellit af Jupiter, der blev opdaget siden opdagelsen af de galilæiske satellitter i 1610 [16] .
Barnard anså det ikke for nødvendigt at give denne satellit noget navn [17] [16] . Han kaldte den simpelthen Jupiters femte måne [16] [18] ( JV , Jupiter V ) [13] . I de dage blev galilæiske satellitter også betegnet med tal - deres navne, foreslået tilbage i det 17. århundrede, blev praktisk talt ikke brugt [19] [17] . Men andre astronomer foreslog kort efter opdagelsen af JV mange mulige navne for det [19] . Så Camille Flammarion foreslog i 1893 navnet "Amalthea" til ære for geden (i senere versioner af myten - nymfen) Amalthea , som ammede babyen Zeus (i det romerske pantheon - Jupiter ) med mælk [20] . Barnard mente på den anden side, at navnet på Zeus' sygeplejerske var upassende for så lille en genstand [19] . Derudover blev den tilbage i 1871 brugt til en af asteroiderne [21] . Ikke desto mindre kom dette navn gradvist i brug og blev i 1976 godkendt af Den Internationale Astronomiske Union ved den XVI Generalforsamling [18] [22] .
Navnene på detaljerne på dens overflade er forbundet med navnet på satellitten . De får navnene på personerne i myten om Amalthea og de der nævnte geografiske objekter. Fra 2020 er to kratere og to faculae (lyspunkter) blevet navngivet på denne satellit [23] [24] .
Radius af Amaltheas bane er kun 2,54 Jupiter -radier ( 181 365,84 ± 0,02 km ) [1] . Som mange andre satellitter er den altid vendt mod planeten på den ene side (den er i tidevandsfangst ) [8] .
Excentriciteten og hældningen af Amaltheas kredsløb - henholdsvis 0,003 og 0,374° [1] - er lille, men ret stor for en satellit tæt på planeten. Dette er sandsynligvis resultatet af Amaltheas tidligere orbitale resonans med Io . Med tiden øgede Jupiters tidevandsindflydelse radius af Ios kredsløb (næsten uden at påvirke kredsløbet om lille Amalthea), og resonansen forsvandt. Hvis dette er sandt, så er Amaltheas orbitale excentricitet og, i mindre grad, hældning nu langsomt aftagende på grund af tidevandsinteraktion med planeten. Dette gælder også den næste i afstand fra Jupiter til dens satellit - Thebe [25] [11] .
Amaltheas omløbsperiode - 11 t 57 m 23 s - er kun lidt længere end Jupiterdagen (kun 1/5), og derfor bevæger satellitten på Jupiters himmel sig meget langsomt. Tiden mellem solopgang og solnedgang er cirka 29 timer. Fra Jupiter (fra niveauet af dens skyer) ville Amalthea være synlig som et lille lyspunkt. Dens skive ville have en størrelse på kun 8 bueminutter ( 3-4 gange mindre end Månen observeret fra Jorden) og en størrelse på omkring -4,7 m (omkring størrelsen af Venus fra Jorden).
Jupiter ser derimod enorm ud fra Amaltheas overflade: 46,5 grader i diameter [10] , hvilket er 93 gange større end Månen på jordens himmel. Da Amalthea roterer synkront , er Jupiter stationær på sin himmel , og på den ene side er den aldrig synlig. Et døgn på Amalthea er det halve af Jorden, og på den side, der vender mod planeten, er der hver dag en solformørkelse – Solen forsvinder bag Jupiter i halvanden time. Når Amalthea passerer over dagsiden af Jupiter, oplyser den sin natside 900 gange stærkere, end fuldmånen oplyser Jorden [26] .
Amalthea har en uregelmæssig form (250×146×128 km) [2] , og den lange akse er altid rettet mod Jupiter , og den korte akse er vinkelret på banens plan [8] . Satellitten er stærkt krateret , og størrelsen af nogle kratere kan sammenlignes med størrelsen på selve Amalthea. For eksempel har det største krater Pan en diameter på omkring 90 km og en dybde på mindst 8 km [2] (måske dobbelt så meget) [8] . Et andet krater, Gaia , når 75 km i diameter og mindst 10-20 km dybt [8] . Selv de største kratere i Amalthea er simpelthen skålformede uden en central højderyg. Dette er en konsekvens af den lave tyngdekraft på satellitten [2] .
Densiteten af Amalthea er kun 0,9 ± 0,1 g/cm 3 . Derfor består den hovedsageligt af vandis , og sandsynligvis løs [4] . Måske brød det i stykker, når meteoritnedslag en gang blev det, som derefter under påvirkning af tyngdekraften blev samlet igen til en løs klump (" en bunke murbrokker ") [27] . Men for at gøre Amalthea rund, var dens tyngdekraft ikke nok. Selv i dets centrum er trykket ifølge beregninger under isstyrkegrænsen - det når ikke engang 1 MPa (10 atmosfærer ) [4] .
Overfladen af Amalthea, at dømme efter detaljerne i det infrarøde spektrum (dybt absorptionsbånd ved en bølgelængde på 3 mikron), indeholder hydrerede mineraler eller organiske forbindelser [28] . Andre spektrale træk indikerer tilstedeværelsen af svovlholdige stoffer [29] .
Sammensætningen af Amalthea giver grundlag for nogle konklusioner om dens dannelse. På tidspunktet for dannelsen af Jupiters satellitter oversteg temperaturen i området af dens kredsløb ifølge beregninger 800 ° C , og derfor kunne en issatellit ikke dukke op der . Det er sandsynligt, at Amalthea er dannet i en mere fjern bane eller endda uden for Jupiter-systemet [4] [28] .
Amalthea udstråler lidt mere varme, end den modtager fra Solen. Dette er resultatet af dets opvarmning af Jupiters termiske stråling (≤9 K ) , reflekteret sollys (≤5 K) og bombardement af ladede partikler (≤2 K) [9] . Denne funktion deler Amalthea med Io , omend af meget forskellige årsager.
Overfladen på Amalthea er meget mørk: den reflekterer i gennemsnit 3,2 ± 0,3 % af lyset ( Bonds albedo ), og dens geometriske albedo er 9,0 ± 0,5 % [6] . Den forreste side af satellitten er omkring en fjerdedel lysere end den drevne side. Mest sandsynligt er dette resultatet af bombardement af mikrometeoritter, som er stærkere på den forreste side [6] (ifølge beregninger ødelægger dette bombardement overfladen med en hastighed på omkring 0,1 mikron pr. år eller hundredvis af meter under eksistensen af solsystem [30] [28] ). Satellitten viser en mærkbar oppositionseffekt (en stigning i lysstyrken, når den nærmer sig opposition ): når fasevinklen falder fra 6,7° til 1,6°, øges lysstyrken af Amalthea med 40% [31] .
Amalthea er et af de rødeste objekter i solsystemet . Dens farveindeks B−V er 1,5 ± 0,2 m , og dermed er den, hvad angår rød mætning , sandsynligvis foran alle planeter og store satellitter. Kun Mars (1,36 m ), Titan (1,28 m ) og Io (1,17 m ) er sammenlignelige med den [7] [32] [33] . Den udkonkurreres dog af en anden lille indre satellit af Jupiter - Metis [2] [11] - og nogle dele af overfladen af Io [8] . Oprindelsen af denne farve af Amalthea forbliver uklar. Der er en version af, at det er forårsaget af svovl , der sætter sig på det , udstødt af vulkanerne i Io (men dette modsiges af sammenligningen af Amalthea med Metis og Thebe : disse satellitter er rødere, jo længere deres bane ligger fra Ios kredsløb. ). Måske er et eller andet bidrag til Amaltheas farve ved virkningen af ladede partikler, der bevæger sig i Jupiters magnetosfære [6] [11] [34] .
Amalthea er i fotometriske egenskaber tæt på andre indre satellitter i Jupiter (i det mindste med de velundersøgte - Theben og Metis ). Blandt dem er den den lyseste, men den skiller sig ikke ud hverken ved farve [2] [11] , heller ikke ved forholdet mellem lysstyrken på for- og bagsiden [6] eller ved størrelsen af oppositionseffekten [ 31] (de sidste to parametre for de nævnte tre satellitter er næsten de samme). Sammenlignet med de galilæiske måner er Amalthea ligesom Thebe og Metis meget mørk og rød [32] [3] [11] .
Amalthea har et par lyse pletter med mindre rød farve. De er placeret på skråningerne af kratere og på bakker [2] [8] . Deres oprindelse er endnu ikke afklaret. De er sandsynligvis dannet af let stof fra satellittens dybder, som kunne være kommet til overfladen på grund af meteoritnedslag eller på grund af overfladestoffets "glidning" fra bakkerne ned [11] [8] . I højere højder lettes udstødningen af materiale ud i det ydre rum under sammenstød af en reduceret flugthastighed [4] . Den største og lyseste sådanne plet er placeret inde i Gaia- krateret og på dets kant; albedoen dér øges med mindst 2,3 gange [11] [2] . En mindre plet er placeret i krateret Pan [6] , og tre endnu mindre pletter er placeret nær den ende af Amalthea, som er rettet væk fra Jupiter [4] . To af de sidstnævnte har modtaget navne ( facula Ida og facula Likt ), mens den klogeste forblev unavngivne [24] .
På grund af Jupiters tidevandspåvirkning , centrifugalkraften samt Amaltheas lave tæthed og stærke forlængelse, overstiger flugthastigheden i nogle af dens dele ikke 1 m/s [11] [4] , og støvet slog ud ved nedslag af mikrometeoritter let forlader overfladen. Den forplanter sig langs Amaltheas kredsløb og nærmer sig gradvist Jupiter på grund af Poynting-Robertson-effekten . Dette støv danner en af Jupiters ringe , Amalthea gossamer ring [11] [ 12] . Den strækker sig fra Amaltheas kredsløb indad, hvor den kan spores til Jupiters hovedring; koncentrationen af partikler i den vokser med at nærme sig planeten. Ringens halve tykkelse er omtrent lig med Amaltheas maksimale afvigelse fra planet for Jupiters ækvator (1188±6 km). I ringens midterplan er partikler mindre end over og under. Denne ring er indlejret i en lignende (men bredere, tykkere og sparsom) ring af Theben [1] [30] [35] [12] [11] .
Galileo , der fløj forbi Amalthea den 5. november 2002, registrerede 7-9 ukendte objekter syd for den med sin stjernescanner . Det er højst sandsynligt, at disse er små Jupiter-satellitter (ringens partikler), muligvis udstødt fra Amalthea under meteoritnedslag. Afstanden til dem kunne ikke bestemmes. Deres størrelse forblev også ukendt, men nogle overvejelser tyder på, at den spænder fra en halv meter til flere titusinder af kilometer [36] (senere blev det konstateret, at der ikke er nogen kroppe >1 km store i Amaltheas kredsløb [37] ). På den næste bane ( 21. september 2003, en time før dens ødelæggelse), opdagede Galileo et andet lignende objekt nær Amaltheas kredsløb. På det tidspunkt var Amalthea på den anden side af Jupiter, hvilket indikerer, at disse mikrosatellitter danner en ring nær dens bane [36] [38] [39] [40] .
De første billeder, der viser detaljer om Amaltheas overflade, blev taget af rumfartøjet Voyager 1 i marts 1979. Fire måneder senere fik Jupiter-systemet besøg af Voyager 2 [2] [41] [42] [43] . Den første sonde fotograferede satellitten fra forskellige sider, og den anden - kun den side, der vender væk fra Jupiter og mod dens baggrund. Opløsningen af de bedste billeder af Amalthea taget af disse enheder er henholdsvis 8 og 10 km pr . linjepar [41] [8] [44] . De opnåede også et infrarødt spektrum (hvorfra overfladetemperaturen blev beregnet) og nogle data om det synlige spektrum [9] .
Efter 17 år begyndte Amalthea at udforske " Galileo ". Han tog hendes første billede den 7. september 1996 [45] , og det mest detaljerede ( 2,4 km / pixel ) [11] - den 4. januar 2000. Sidste gang Galileo fløj forbi Amalthea den 5. november 2002 i en afstand af 244 kilometer fra hendes centrum, og målingen af afvigelser i apparatets bevægelse gjorde det muligt at beregne dens masse [4] . Det var ikke muligt at tage billeder på samme tid (Galileo-kameraerne blev slukket på grund af strålingsskader tilbage i januar), men stjernescanneren registrerede flere objekter af ukendt størrelse nær Amaltheas kredsløb (sandsynligvis ringpartikler). Et andet lignende objekt blev opdaget den 21. september 2003, en time før forbrændingen af Galileo i Jupiters atmosfære [36] [39] . Derudover registrerede apparatet under disse flyvninger påvirkninger af mikroskopiske partikler i ringen med en speciel detektor og transmitterede data om deres masse, hastighed og bevægelsesretning [46] [11] .
I 2000-2001 observerede Cassini Amalthea på vej mod Saturn , hvilket gjorde det muligt at forfine dens kredsløb [1] . I 2006 blev Amaltheas bane forfinet ved hjælp af data fra rumfartøjet New Horizons [47] .
Selv efter disse enheders flyvninger bevarer observationerne af Amalthea fra Jorden og Jordens kredsløb deres betydning: dens astrometriske , fotometriske og spektrometriske undersøgelser fortsætter på store teleskoper. Så i 2002-2003 blev dets spektrum opnået ved det 8,2 meter lange Subaru -teleskop i området 800-4200 nm [28] og i 1996 ved det 2,4 meter lange Hubble -orbitalteleskop i området 250-800 nm [29] . Disse observationer gjorde det muligt at drage nogle konklusioner om sammensætningen af overfladen af Amalthea [28] [29] . Gensidige okkultationer af Jupiters satellitter forekommer hvert 6. år, og deres observationer gør det muligt at opnå meget nøjagtige data om disse satellitters positioner, samt nogle data på deres overflade [48] . Især i 2009 observerede galileiske satellitter okkultationer af Amalthea med to to-meters Faulks-teleskoper [49] .
Amalthea er med i Strugatsky-brødrenes historie " The Way to Amalthea ", i novellen "Jupiter Five" af Arthur C. Clarke og i romanen " Lucky Starr and the Moons of Jupiter " af Isaac Asimov .
Jupiters måner | |||||
---|---|---|---|---|---|
Interne satellitter | |||||
Galileiske satellitter | |||||
Himalia gruppe | |||||
Ananke Gruppen | |||||
Karme Gruppen | |||||
Pasife gruppe | |||||
isolerede satellitter |
| ||||
Liste i grupper i stigende rækkefølge af kredsløbets semi-hovedakse |
Satellitter i solsystemet | |
---|---|
over 4000 km | |
2000-4000 km | |
1000-2000 km | |
500-1000 km | |
250-500 km | |
100-250 km |
|
50-100 km | |
Af planeter (og dværge ) |
solsystem | |
---|---|
Central stjerne og planeter | |
dværgplaneter | Ceres Pluto Haumea Makemake Eris Kandidater Sedna Orc Quaoar Pistol-pistol 2002 MS 4 |
Store satellitter | |
Satellitter / ringe | Jord / ∅ Mars Jupiter / ∅ Saturn / ∅ Uranus / ∅ Neptun / ∅ Pluto / ∅ Haumea Makemake Eris Kandidater Spækhugger quawara |
Først opdagede asteroider | |
Små kroppe | |
kunstige genstande | |
Hypotetiske objekter |
|
Ordbøger og encyklopædier | |
---|---|
I bibliografiske kataloger |