Амальтея — спутник Юпитера

Амальтея. 3D модель.

Амальтея. 3D модель.

Амальтея, спутник Юпитера — пятая по величине среди лун газового гиганта: ее площадь на 10 тысяч квадратных километров больше площади Ирландии. При этом она полностью состоит изо льда, являясь одним из самых крупных цельноледяных космических тел Солнечной системы — и почти самым красным.

Характеристики Амальтеи

 

Как мы узнали столько про Амальтею?

Само существование Амальтеи сложно объяснить. Она слишком большая, чтобы образоваться из планетных колец, и слишком ледяная для близости к Юпитеру — в годы молодости газового гиганта, температура на орбите луны достигала 800 °С. Скорее всего, планета-гигант захватила ее извне, как это делает регулярно с кометами. Да и Амальтея не самый обычный ледяной спутник — ее тепло превышает энергию падающих на нее лучей. Она подогревается электромагнитной бомбардировкой со стороны Юпитера.

Все эти загадки — и тем более ответы на них — достались астрономам не так уж просто. Несмотря на близость Юпитера к Земле, его спутники изучены хуже, чем спутники того же Сатурна. Разрешающая способность камер космического аппарата «Галилео», пока что наиболее плодного проекта по исследованию Юпитера и его лун, составляла всего 800х800 пикселей. Да и занят «Галилео» был более крупными и приоритетными спутниками, вроде вулканической Ио, или потрескавшейся Европы.

Поэтому полученные данные про Амальтею — это плод ловкости астронавигаторов, находчивости инженеров и программистов, а также недюжинные усилия со стороны астрономов и физиков на Земле. В итоге, известны следующие характеристики спутника:

Амальтея, спутник Юпитера

Амальтея, спутник Юпитера

Амальтея в фактах

  • Линейные измерения Амальтеи — 250×146×128 километров, со средним диаметром в 168 км. Форма спутника, в соответствии с цифрами, сильно вытянутая, очертаниями напоминающая картошку. На картофелины, к слову, похожи большинство небольших спутников и астероидов, силы гравитации которых не хватает для самостоятельного преобразования в шар.
  • Однако рельеф Амальтеи допускает большие колебания в линейных измерениях. Спутник изрыт очень большими кратерами. Один из них, Гея, доходит до 20 километров в глубину — это около 11% диаметра спутника!
    • Интересный факт — если бы кратер такого масштаба образовался на Земле, его дно было бы в 700 километров глубиной. Температура там будет около 2000 градусов по Цельсию, а снизу станут прибывать потоки магмы из мантии вокруг ядра. Числа, разумеется, чисто теоретические — удар, позволяющий сделать такой кратер, легко разрушит нашу планету. Литосферные плиты на обратной стороне от удара буквально взлетят в воздух на волнах магмы — и одним большим кратером станет вся Земля.
  • Как же Амальтея пережила образование таких кратеров? Ответ кроется в составе луны: ее основной породой является замерзшая вода. Несмотря на то, что в условии низких температур безвоздушной поверхности спутника (около –146 °C) водный лед твердый как камень, он остается пластичным. Поэтому сила ударов метеоритов прорывает большие котлованы кратеров, но не разрушает сам спутник.
    Амальтея, спутник Юпитера, в представлении художника.

    Амальтея, спутник Юпитера, в представлении художника.

  • Масса Амальтеи — 2,06×1018 килограмм. Итоговая плотность породы спутника получается 0,8-0,9 г/см, что несколько меньше консистенции льда. Недобор плотности является верным признаком наличия пустот — а это свидетельствует о том, что один из метеоритов таки сумел разрушить Амальтею. Ученые считают, что спутник собрался из осколков своего предыдущего тела под влиянием собственной гравитации. Похожую структуру имеют много других спутников и астероидов: астрономы называют такие тела «кучей щебня».
    • Интересный факт — вопреки ледяному составу, поверхность Амальтеи красного цвета. Она краснее Ио, другого спутника Юпитера, и даже Марса. Астрономы считают ее одним из наиболее красных тел Солнечной системы — конкурирует с ней только самая далекая карликовая планета, Седна! Существует несколько теорий необычного окраса луны Юпитера — от оседания серы с вулканов Ио до разложения органических веществ на поверхности под воздействием излучения газового гиганта.
  • Амальтея находится очень близко к Юпитеру — планету и спутник разделяют всего 181 тысяча километров. Вокруг планеты луна обращается за 16 часов и 11 минут — при этом своей вытянутой стороной Амальтея всегда повернута в сторону Юпитера. Это последствие синхронного вращения луны — так как скорости вращения вокруг собственной оси и вокруг планеты совпадают, с Юпитера всегда видна только одна сторона Амальтеи. Так же вращается и наша Луна.

Амальтея принадлежит к внутренним спутникам Юпитера — «группе Амальтеи».  Эта луна объединяет меньшие спутники не только благодаря самому крупному размеру, но и из-за сочетания свойств, характерных всем внутренним лунам. Спутники группы играют ключевую роль в системе колец планеты. Так, Метида и Адрастея служат «пастухами» главного кольца Юпитера, поддерживая его силой орбитального резонанса — пропорционального времени вращения вокруг планеты. Более крупные Амальтея и Фива поддерживают собственные, «паутинные» кольца Юпитера. Все внутренние спутники питают кольца веществом, которые выбивают из их поверхности метеориты.

История исследования Амальтеи

 

Первичный этап

Телескоп Ликской обсерватории.

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.

«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.


comments powered by HyperComments

Подпишись на рассылку лучших статей от Spacegid.com. Без спама.

Понравилась запись? Расскажи о ней друзьям!

Просмотров записи: 887
Система Orphus