Αμάλθεια (δορυφόρος)

φυσικός δορυφόρος του πλανήτη Δία
Για άλλες χρήσεις, δείτε: Αμάλθεια (αποσαφήνιση).

Η Αμάλθεια (αγγλικά: Amalthea) είναι ο τρίτος πλησιέστερος φυσικός δορυφόρος στον πλανήτη Δία. Πήρε το όνομά του από τη νύμφη ή κατά μία άλλη εκδοχή, κατσίκα, Αμάλθεια, η οποία ήταν η τροφός του Δία σύμφωνα με την ελληνική μυθολογία. Η άλλη του σημερινή ονομασία είναι Δίας V (Jupiter V).

Αμάλθεια
Ανακάλυψη
Ανακαλύφθηκε από Ε. Ε. Μπάρναρντ
Ημερομηνία Ανακάλυψης 9 Σεπτεμβρίου 1892
Χαρακτηριστικά τροχιάς
Ημιάξονας τροχιάς 181.365,84 Km
Εκκεντρότητα 0,00319 ± 0,00004
Περίοδος περιφοράς 0,49817943 ± 0,00000007 ημέρες
Κλίση 0,374 ± 0,002° (προς τον Ισημερινό του Δία)
Είναι δορυφόρος του Δία
Φυσικά χαρακτηριστικά
Διαστάσεις 250 × 146 × 128 Km
Μέση Ακτίνα 83,5 ± 2 Km
Όγκος (2,43 ± 0,22) × 106 Km³
Μάζα (2,08 ± 0,15) × 1018 kg
Μέση πυκνότητα 0,857 ± 0,099 g/cm3
Ισημερινή βαρύτητα επιφάνειας ~0,020 m/s²
Ταχύτητα διαφυγής ~0,058 km/s
Περίοδος περιστροφής Σύγχρονη
Κλίση άξονα μηδέν
Λευκαύγεια 0,090 ± 0,005
Επιφανειακή θερμοκρασία 120 K
Φαινόμενο μέγεθος 14,1

Η τροχιά της Αμάλθειας είναι πολύ κοντά στον Δία και εντός του αραχνοΰφαντου δακτυλίου της Αμάλθειας, τον οποίο σχηματίζεται από τη σκόνη που εκτινάσσεται από την επιφάνεια του δορυφόρου [1]. Η Αμάλθεια είναι ο μεγαλύτερος από τους εσωτερικούς δορυφόρους του Δία και από την επιφάνειά της, ο Δίας θα είναι ένα εκπληκτικό θέαμα στον ουρανό της. Είναι ακανόνιστου σχήματος και κοκκινωπού χρώματος ενώ περιλαμβάνει μεγάλους κρατήρες και κορυφογραμμές.[2]

Η Αμάλθεια φωτογραφήθηκε το 1979 και το 1980 από τις διαστημικές συσκευές Βόγιατζερ 1 και Βόγιατζερ 2, και αργότερα, με περισσότερες λεπτομέρειες, από τη διαστημική συσκευή Γαλιλαίος στη δεκαετία του 1990.[2]

Ανακάλυψη

Επεξεργασία
 
Έγχρωμη εικόνα της Αμάλθειας από το Βόγιατζερ 1 (1979)

Η Αμάλθεια ανακαλύφθηκε στις 9 Σεπτεμβρίου 1892, από τον Ε.Ε. Μπάρναρντ χρησιμοποιώντας το 36 ιντσών διοπτρικό τηλεσκόπιο του αστεροσκοπείου Λικ [3]. Ήταν η τελευταία ανακάλυψη δορυφόρου με άμεση οπτική παρατήρηση (σε αντίθεση με τη μέθοδο παρατήρησης φωτογραφιών) και ήταν ο πρώτος δορυφόρος του Δία που ανακαλύφθηκε μετά την ανακάλυψη των δορυφόρων του Γαλιλαίου το 1610 [4].

Ο δορυφόρος ονομάστηκε αρχικά Δίας V. Το όνομα Αμάλθεια προτάθηκε αρχικά από τον Καμίγ Φλαμμαριόν [5], αν και ήταν σε άτυπη χρήση για πολλές δεκαετίες, και το 1976 του δόθηκε και επίσημα [6].

 
Η Αμάλθεια από το Διαστημικό τηλεσκόπιο Τζέιμς Γουέμπ (αριστερά) (20 Αυγούστου 2022).

Η Αμάλθεια περιφέρεται γύρω από τον Δία σε απόσταση 181.000 χλμ. (2,54 ακτίνες Δία). Η τροχιά της Αμάλθειας έχει εκκεντρότητα 0,003 και κλίση 0,37° σε σχέση με τον ισημερινό του Δία.[7] Τέτοιες αισθητά μη μηδενικές τιμές κλίσης και εκκεντρότητας, αν και εξακολουθούν να είναι μικρές, είναι ασυνήθιστες για έναν εσωτερικό δορυφόρο και μπορούν να εξηγηθούν από την επιρροή της Iούς. Η τροχιά της Αμάλθειας βρίσκεται κοντά στο εξωτερικό άκρο του δακτυλίου της Αμάλθειας, ο οποίος αποτελείται από σκόνη που εκτοξεύεται από τον δορυφόρο.[8]

Φυσικά Χαρακτηριστικά

Επεξεργασία
 
Εικόνες από το Γαλιλαίο που δείχνουν το ακανόνιστο σχήμα της Αμάλθειας (1997).
 
Η πιο λεπτομερής υπάρχουσα εικόνα της Αμάλθειας (2,4 km/pix).[9] Φωτογραφία του Γαλιλαίου (2000).

Η επιφάνεια της Αμάλθειας είναι πολύ κόκκινη.[2] Αυτό το χρώμα μπορεί να οφείλεται στο θείο που προέρχεται από την ή κάποιο άλλο μη παγωμένο υλικό.[2] Φωτεινά μπαλώματα με λιγότερο κόκκινη απόχρωση εμφανίζονται στις μεγάλες πλαγιές της Αμάλθειας, αλλά η φύση αυτού του χρώματος είναι προς το παρόν άγνωστη.[2] Η επιφάνεια της Αμάλθειας είναι ελαφρώς φωτεινότερη από τις επιφάνειες των άλλων εσωτερικών δορυφόρων του Δία.[10] Υπάρχει επίσης μια ουσιαστική ασυμμετρία μεταξύ του προπορευόμενου και του υστερούντος ημισφαιρίου: το προπορευόμενο ημισφαίριο είναι 1,3 φορές πιο φωτεινό από το οπίσθιο. Η ασυμμετρία πιθανότατα προκαλείται από την υψηλότερη ταχύτητα και συχνότητα των κρούσεων στο ημισφαίριο, που ανασκάπτει ένα φωτεινό υλικό - πιθανώς πάγος - από το εσωτερικό του φεγγαριού.[10]

Η Αμάλθεια έχει ακανόνιστο σχήμα, με την καλύτερη ελλειψοειδή προσέγγιση να είναι 250 × 146 × 128 χλμ.[2] Με βάση αυτές τις διαστάσεις, η επιφάνεια της Αμάλθειας είναι πιθανώς μεταξύ 88.000 και 170.000 τετραγωνικών χιλιομέτρων ή κάπου κοντά στις 130.000 τ.χλμ. Όπως όλα τα άλλα εσωτερικά φεγγάρια του Δία, είναι παλιρροιακά κλειδωμένη με τον πλανήτη, με τον μακρύ άξονα να δείχνει προς τον Δία ανά πάσα στιγμή.[9] Η επιφάνειά της είναι βαριά πληγωμένη από κρατήρες, μερικοί από τους οποίους είναι εξαιρετικά μεγάλοι σε σχέση με το μέγεθος του φεγγαριού. Ο Παν, ο μεγαλύτερος κρατήρας, έχει διάμετρο 100 χλμ. και έχει βάθος τουλάχιστον 8 χλμ.[2] Ένας άλλος κρατήρας, η Γαία, έχει διάμετρο 80 χλμ. και είναι πιθανότατα δύο φορές πιο βαθιά από τον Παν.[2] Η Αμάλθεια έχει πολλά προεξέχοντα φωτεινά σημεία, δύο από τα οποία ονομάζονται. Είναι το Lyctos Facula και το Ida Facula, με πλάτη που φτάνουν τα 25 και τα 15 χλμ. αντίστοιχα. Βρίσκονται στις παρυφές κορυφογραμμών.[2]

Το ακανόνιστο σχήμα και το μεγάλο μέγεθος της Αμάλθειας οδήγησαν στο παρελθόν στο συμπέρασμα ότι είναι ένα αρκετά ισχυρό, άκαμπτο σώμα,[9] καθώς υποστηρίχθηκε ότι ένα σώμα που αποτελείται από πάγους ή άλλα αδύναμα υλικά θα είχε τραβηχτεί σε πιο σφαιρικό σχήμα από τη δική του βαρύτητα. Ωστόσο, στις 5 Νοεμβρίου 2002, η διαστημοσυσκευή Γαλιλαίο πραγματοποίησε μια στοχευμένη προσέγγιση που έφτασε σε απόσταση 160 χιλιομέτρων από την Αμάλθεια και η απόκλιση της τροχιάς του χρησιμοποιήθηκε για τον υπολογισμό της μάζας του φεγγαριού (ο όγκος του είχε υπολογιστεί προηγουμένως - στο 10% περίπου - από μια προσεκτική ανάλυση όλων των σωζόμενων εικόνων).[2] Στο τέλος, η πυκνότητα της Αμάλθειας βρέθηκε να είναι τόσο χαμηλή όσο 0,86 g/cm3,[11][12] επομένως πρέπει να είναι είτε ένα σχετικά παγωμένο σώμα ή πολύ πορώδες «σωρός από μπάζα» ή, πιο πιθανό, κάτι ενδιάμεσο. Πρόσφατες μετρήσεις των υπέρυθρων φασμάτων από το τηλεσκόπιο Σουμπαρού υποδηλώνουν ότι το φεγγάρι περιέχει πράγματι ένυδρα ορυκτά, υποδεικνύοντας ότι δεν μπορεί να έχει σχηματιστεί στην τρέχουσα θέση του, καθώς ο καυτός αρχέγονος Δίας θα το είχε λιώσει.[13] Επομένως, είναι πιθανό να έχει σχηματιστεί πιο μακριά από τον πλανήτη ή να είναι ένα αιχμαλωτισμένο σώμα του Ηλιακού Συστήματος.[11] Δεν τραβήχτηκαν εικόνες κατά τη διάρκεια αυτής της προσέγγισης (οι κάμερες του Γαλιλαίου είχαν απενεργοποιηθεί λόγω βλάβης από την ακτινοβολία τον Ιανουάριο του 2002) και η ανάλυση άλλων διαθέσιμων εικόνων είναι γενικά χαμηλή.

Η Αμάλθεια ακτινοβολεί ελαφρώς περισσότερη θερμότητα από ό,τι λαμβάνει από τον Ήλιο, η οποία πιθανώς οφείλεται στην επίδραση της θερμικής ροής του Δία (<9 Κέλβιν), στο ηλιακό φως που ανακλάται από τον πλανήτη (<5 K) και στον βομβαρδισμό φορτισμένων σωματιδίων (<2 K).[14] Αυτό είναι ένα κοινό χαρακτηριστικό με την Iώ, αν και για διαφορετικούς λόγους.

Σχέση με τους δακτυλίους του Δία

Επεξεργασία
 
Σχηματική απεικόνιση του συστήματος δακτυλίων του Δία και των τεσσάρων εσωτερικών δορυφόρων. Η Αμάλθεια είναι το τρίτο εξώτατο εσωτερικό φεγγάρι, που περιφέρεται μέσα στους δακτυλίους.

Λόγω της παλιρροιακής δύναμης από τον Δία και της χαμηλής πυκνότητας και του ακανόνιστου σχήματος της Αμάλθειας, η ταχύτητα διαφυγής στα σημεία της επιφάνειάς της πλησιέστερα και μακρύτερα από τον Δία δεν είναι μεγαλύτερη από 1 m/s και η σκόνη μπορεί εύκολα να διαφύγει από αυτήν, π.χ. από προσκρούσεις μικρομετεωριτών, αυτή η σκόνη σχηματίζει τον δακτύλιο της Αμάλθειας.[9]

Κατά τη διάρκεια της προσέγγισης του στην Αμάλθεια, η διαστημική συσκευή Γαλιλαίο εντόπισε εννέα λάμψεις που φαίνονται να είναι μικρά φεγγάρια κοντά στην τροχιά της Αμάλθειας. Επειδή παρατηρήθηκαν μόνο από μία τοποθεσία, οι πραγματικές τους αποστάσεις δεν μπορούσαν να μετρηθούν. Αυτά τα μικρά φεγγάρια μπορεί να έχουν οποιοδήποτε μέγεθος από χαλίκι έως μέγεθος σταδίου. Η προέλευσή τους είναι άγνωστη, αλλά μπορεί να συλλαμβάνονται βαρυτικά στην τρέχουσα τροχιά ή μπορεί να είναι εκτινάξεις από κρούσεις μετεωριτών στην Αμάλθεια. Στην επόμενη και τελευταία τροχιά (μόλις μία ώρα πριν από την καταστροφή), το Γαλιλαίο εντόπισε ένα ακόμη τέτοιο μικρό φεγγάρι. Ωστόσο, αυτή τη φορά η Αμάλθεια ήταν στην άλλη πλευρά του πλανήτη, επομένως είναι πιθανό τα σωματίδια να σχηματίζουν έναν δακτύλιο γύρω από τον πλανήτη κοντά στην τροχιά της Αμάλθειας.[15][16][17][18]

Εξερεύνηση

Επεξεργασία

To 1979, οι μη επανδρωμένες διαστημικές συσκευές Βόγιατζερ 1 και Βόγιατζερ 2 έλαβαν τις πρώτες εικόνες της Αμάλθειας για να επιλύσουν τα επιφανειακά χαρακτηριστικά της.[2] Μέτρησαν επίσης το ορατό και υπέρυθρο φάσμα και τη θερμοκρασία της επιφάνειας.[14] Αργότερα, η διαστημική συσκευή Γαλιλαίο ολοκλήρωσε την απεικόνιση της επιφάνειας της Αμάλθειας. Το Γαλιλαίο πραγματοποίησε την τελευταία του προσέγγιση στον δορυφόρο σε απόσταση περίπου 244 χλμ. από το κέντρο της Αμάλθειας (σε ύψος περίπου 160–170 χλμ.) στις 5 Νοεμβρίου 2002, επιτρέποντας τον ακριβή προσδιορισμό της μάζας του φεγγαριού, ενώ άλλαξε το Γαλιλαίο τροχιά έτσι ώστε να βυθιστεί στον Δία τον Σεπτέμβριο του 2003 στο τέλος της αποστολής του.[11] Το 2006, η τροχιά της Αμάλθειας βελτιώθηκε με μετρήσεις από το διαστημόπλοιο Νέοι Ορίζοντες.

Παραπομπές

Επεξεργασία
  1. Burns Simonelli et al. 2004 Το σύστημα δακτυλίων-δορυφόρων του Δία
  2. 2,00 2,01 2,02 2,03 2,04 2,05 2,06 2,07 2,08 2,09 2,10 Thomas Burns et al. 1998.
  3. Μπάρναρντ, E. E. (12 Οκτωβρίου 1892). "Ανακάλυψη και παρατηρήσεις ενός πέμπτου δορυφόρου του Δία". The Astronomical Journal 12 (11): 81–85. Bibcode:1892AJ.....12...81B. doi:10.1086/101715
  4. Bakich M. E. (2000). The Cambridge Planetary Handbook. Cambridge University Press. pp. 220–221. ISBN 9780521632805
  5. Flammarion, Camille (1893). "Le Nouveau Satellite de Jupiter". L'Astronomie 12: 91–94. Bibcode:1893LAstr..12...91F
  6. Flammarion C., Kowal C., Blunck J. (1975-10-07). "Δορυφόροι του Δία". International Astronomical Union Circular 2846. Central Bureau for Astronomical Telegrams. Archived from the original on 2014-02-22. Ανάκτηση 2014-10-17. (Bibcode: 1975IAUC.2846....6F)
  7. Cooper Murray et al. 2006.
  8. Burns Showalter et al. 1999.
  9. 9,0 9,1 9,2 9,3 Burns Simonelli et al. 2004.
  10. 10,0 10,1 Simonelli Rossier et al. 2000.
  11. 11,0 11,1 11,2 Anderson Johnson et al. 2005.
  12. Swiss Cheese Moon.
  13. Takato Bus et al. 2004.
  14. 14,0 14,1 Simonelli 1983.
  15. Fieseler P. D.; Adams O. W.; Vandermey N.; Theilig E. E.; Schimmels K. A.; Lewis G. D.; Ardalan S. M.; Alexander C. J. (2004). «The Galileo star scanner observations at Amalthea». Icarus 169 (2): 390–401. doi:10.1016/j.icarus.2004.01.012. Bibcode2004Icar..169..390F. 
  16. Another Find for Galileo. Jet Propulsion Laboratory. 9 April 2003. http://solarsystem.nasa.gov/galileo/news/display.cfm?News_ID=4939. Ανακτήθηκε στις 2012-03-27. 
  17. Fieseler P. D.· Ardalan S. M. (4 Απριλίου 2003). «Objects near Jupiter V (Amalthea)». IAU Circular. Central Bureau for Astronomical Telegrams. Αρχειοθετήθηκε από το πρωτότυπο στις 2 Μαρτίου 2014. Ανακτήθηκε στις 12 Οκτωβρίου 2014.  (Πρότυπο:Bibcode)
  18. Emily Lakdawalla (17 Μαΐου 2013). «A serendipitous observation of tiny rocks in Jupiter's orbit by Galileo». The Planetary Society. Αρχειοθετήθηκε από το πρωτότυπο στις 14 Αυγούστου 2014. Ανακτήθηκε στις 14 Οκτωβρίου 2014. 

Εξωτερικοί σύνδεσμοι

Επεξεργασία