Амальтея (спутник)

Открытие и название

Амальтея была открыта Эдуардом Барнардом 9 сентября 1892 года. Она стала последним спутником, открытым с помощью непосредственного наблюдения (а не методом фотографии), и первым спутником Юпитера, обнаруженным после открытия галилеевых спутников в 1610.

Название «Амальтея» было утверждено Международным астрономическим союзом в 1975, но неформально использовалось и раньше по предложению К. Фламмариона. До 1975 спутник был также известен под обозначением «пятый спутник Юпитера».

Амальтея названа по имени персонажа древнегреческой мифологии — козы (в более поздних вариантах мифа — нимфы), вскормившей молоком младенца-Зевса (в римском пантеоне — Юпитера), скрывавшегося от гнева своего отца Кроноса (в римском пантеоне — Сатурна).

Рельеф и форма спутника Юпитера Альматеи

Альматея – без сомнения самый «неправильный» во всех отношениях (по форме, составу и рельефу) спутник Юпитера, и потому не одно десятилетие занимает умы астрономов и физиков. Даже космический аппарат «Галилео», проработавший в системе Юпитера целых 8 лет, не смог собрать достаточно информации для ответа на вопрос: «Как Амальтея вообще оказалась на своем месте?»

Небесное тело напоминает формой зерно фасоли, вытянутое по направлению к планете Юпитер. Оно совершает оборот вокруг оси и вокруг планеты за 0,498 суток. Поверхность испещрена кратерами, некоторые из них имеют огромные размеры. Например, диаметр кратера Пана около 100 км, в то время как меньший диаметр самой Амальтеи – 134 км. Перепады высот на спутнике тоже впечатляют: встречаются кратеры предполагаемой глубины в 15 км и пара горных пиков высотой в 20 км.

Причудливая форма и солидные размеры долгое время служили основанием считать луну плотным каменным телом. «Галилео» опроверг предположение: плотность Амальтеи менее 1 г/см3.

Откуда внутри тела каверны и пустоты? Одина из версий говорит о том, что на ранних стадиях существования системы близкие луны Юпитера подвергались частым бомбардировкам, в результате которых спутник был разрушен, а затем восстановлен. Подобная гипотеза выдвигается учеными и для объяснения необычного рельефа Миранды. Так же как и Амальтея, спутник Урана Миранда демонстрирует большое содержание льда и странную, будто «склеенную» поверхность.

Моделирование того, как спутник Альматея выглядел бы, находись он в прямой видимости

Физические характеристики спутника

В результате исследований, проведенных при помощи зондов, были получены следующие данные:

1. Размеры Амальтеи — 250×146×128 км, она имеет вытянутую форму.
2. Масса небесного тела — 2,06×10 в 18-й степени кг, плотность — 0,85±0,2 г/см³.
3. Ускорение свободного падения составляет 0,02 м/с.

Благодаря множественным наблюдениям, удалось установить, что Амальтея — небесное тело, образованное из рыхлого льда. Она остается достаточно пластичной, несмотря на то, что температура на ее лишенной воздуха поверхности может опускаться до -146°C.

Это свойство позволяет Амальтее противостоять бессчисленным ударам метеоритов и сохранять при этом свою целостность. Наличие пустот во льду указывает на то, что эта луна была образована в результате слияния нескольких объектов под действием гравитации.

Ледовая природа небесного тела подтверждает тот факт, что Амальтея была захвачена Юпитером извне уже после образования его внутренних колец, т. к. в тот период температура воздуха на орбите планеты превышала 800°C.

Поверхность спутника испещрена кратерами, из них выделяются своими размерами Гея шириной 75 км и Пан, диаметр которого составляет 90 км. Факулы Ликт и Ида являются не самыми светлыми объектами на поверхности небесного тела, область более выраженного белого цвета обнаружена внутри кратера Гея, но ее происхождение до сих пор остается неизвестным.

Амальтея относится к внутренним лунам Юпитера из-за своих крупных габаритов и других свойств. В эту группу входят также Фива, Местида, Адрастея. Фива и Амальтея удерживают равновесие колец Юпитера, имеющих паутинную форму, удары метеоритов по спутникам способствуют выделению веществ, подпитывающих эти кольца.

Окраска

Ледяная Амальтея имеет ярко-красный оттенок. Цветовой показатель B-V — 1,5. По степени насыщенности окраски ей уступают как Ио — другой спутник планеты Юпитер, так и Марс. Такой цвет небесному телу могут придавать микрочастицы, выбрасываемые в результате извержения вулкана на Ио.

Красный тон предположительно имеют частицы, образованные в результате излучения, поступающего с газовой планеты. Поверхность у Амальтеи достаточно темная. Более светлые образования располагаются на возвышенностях и кратерах.

Физические характеристики

Поверхность Амальтеи очень красная. Красноватый цвет может быть из-за серы, которая попадает от Ио. Яркие пятна менее красного оттенка появляются на основных склонах Амальтеи, но природа этого цвета в настоящее время неизвестна. Поверхность спутника немного ярче, чем поверхности других внутренних лун Юпитера. Существует асимметрия между ведущим и конечным полушариями. Ведущее полушарие в 1,3 раза ярче, чем конечное. Асимметрия вызвана более высокой скоростью и частотой ударов на ведущей полусфере, где выбрасывается более яркий материал (предположительно, лед из недр спутника.

Амальтея имеет нерегулярную форму 250 × 146 × 128 км. Площадь поверхности Амальтеи, вероятно, составляет от 88 000 до 170 000 км². Как и все другие внутренние спутники Юпитера, он полностью заперт на планете, а длинная ось все время направлена в сторону Юпитера. Поверхность Амальтеи сильно испещрена кратерами, некоторые из которых чрезвычайно велики по отношению к размеру спутника. Пан, самый большой кратер, его размеры составляют 100 км в поперечнике и имеют глубину около 8 км. Еще один кратер, Гея имеет 80 км в поперечнике и в два раза глубже, чем Пан. У Амальтеи есть несколько видных ярких пятен, два из которых названы факула Ликт и факула Ида, с шириной достигающей 25 км. Они расположены на краю хребтов.

История исследования Амальтеи

Первичный этап

Телескоп Ликской обсерватории.

Амальтея очень примечательна с точки зрения истории астрономии — это пятый и последний спутник Юпитера, который удалось открыть с Земли при помощи живых наблюдений в телескоп. Все остальные луны обнаружили либо на фотографиях, либо с помощью зондов. Открытие было сделано еще в конце XIX века Эдвардом Барнардом. Он увидел Амальтею в Ликской обсерватории США в 1892 году. Инструментом стал 91-сантиметровый телескоп-рефрактор.

Жизненный путь Барнарда служит живой иллюстрацией того, как тяга к звездам преодолевает все препятствия. Он вырос полусиротой в обеднелой семье — Барнард вынужден был работать помощником фотографа с девяти лет. Это было не так уж просто: в те времена реактивы для проявки фотографий были куда более ядовиты, а сама аппаратура для съемки — тяжелой даже для взрослого человека. Однако это не повлияло на любовь Барнарда к фотографии: он стал одним из первых астрофотографов. Использование химических или электронных светочувствительных элементов вместо человеческого глаза — фундаментальный инструмент поиска и наблюдения космических тел сегодня.

Современный этап. Вклад космических зондов

Имя Амальтеи — козы, вырастившей младенца-Зевса в греческой мифологии — было впервые предложено в 1893 году, и официально принято почти 100 лет спустя, 1976. Такая «проволочка» в первую очередь была связана с астрономической традицией — во времена открытия Амальтеи, спутники Юпитера попросту отмечали цифрами, не утруждаясь именованием.

Первые фото Амальтеи, на которых она хоть немного отличалась от небольшой звездочки, были сделаны зондом «Вояджер-1» в 1979 году, а также «Вояджером-2» спустя 4 месяца. Разрешение снимков было не самым лучшим — но астрономы узнали о приблизительных размерах, температуре и ориентировочном составе поверхности Амальтеи.

«Галилео» на фоне Амальтеи. Рисунок.

Пока что самый весомый вклад в исследование спутника внес зонд «Галилео» — впервые он сфотографировал Амальтею в 1996 году, а наиболее подробно — в начале 2000 года. Разрешение снимка составило всего 2,4 километра на пиксель, так как расстояние между «Галилео» и спутником превышало 230 тысяч километров. Еще в аппарате почти сразу сломалась высокомощная антенна, из-за чего на Землю зонд передавал файлы со скоростью 160 бит/сек. Это тоже повлияло на качество снимков.

Наиболее близко зонд подошел к Амальтее в 2002 году: центр луны и зонд разделяло всего 244 километров! Увы, но пролет не принес фотографий — к тому времени «Галилео» исследовал Юпитер уже 7 лет, и его камера вышла со строя. Но регистрация изменения траектории под воздействием притяжения Амальтеи позволила точно вычислить массу спутника.

Последними отметились в истории изучения Амальтеи аппараты «Кассини» и «Новые Горизонты» в 2001 и 2006 годах соответственно. Они уточнили данные орбитальные характеристики Амальтеи.

Похожие статьи

Понравилась запись? Расскажи о ней друзьям!