Amalthea (Mond) -Amalthea (moon)

Amalthea
Amalthea PIA02532.png
Galileo-Graustufenbilder von Amalthea mit Pan-Krater (1999)
Entdeckung
Entdeckt von E. E. Barnard
Entdeckungsdatum 9. September 1892
Bezeichnungen
Aussprache / æ m əl ˈ θ ə /
Benannt nach
Ἀμάλθεια Amaltheia
Adjektive Amalthisch / æ m əl ˈ θ ə n /
Orbitale Eigenschaften
Periapsis 181 150  km
Apoapsis 182.840  km _
Mittlerer Bahnradius
181 365 ,84 ± 0,02 km ( 2,54  RJ )
Exzentrizität 0,003 19 ± 0,000 04
0,498 179 43 ± 0,000 000 07  d (11 h, 57 min, 23 s)
Durchschnittliche Umlaufgeschwindigkeit
26,57 km/s
Neigung 0,374° ± 0,002° (zum Jupiteräquator)
Satellit von Jupiter
Physikalische Eigenschaften
Maße 250 × 146 × 128 Kilometer
Mittlerer Radius
83,5 ± 2,0 Kilometer
Volumen (2,43 ± 0,22) × 10 6  km 3
Masse (2,08 ± 0,15) × 10 18  kg
Mittlere Dichte
0,857 ± 0,099 g/ cm³
≈ 0,020  m/s² ( ≈ 0,002 g)
≈ 0,058 km/s
synchron
Null
Albedo 0,090 ± 0,005
Oberflächentemp . Mindest bedeuten max
120K 165K
14.1

Amalthea / æ m əl ˈ θ ə / ist ein Jupitermond . Er hat unter den bekannten Monden die drittnächste Umlaufbahn um Jupiter und war der fünfte Jupitermond, der entdeckt wurde, daher ist er auch als Jupiter V bekannt . Es ist auch der fünftgrößte Mond des Jupiters, nach den vier Galileischen Monden . Edward Emerson Barnard entdeckte den Mond am 9. September 1892 und benannte ihn nach Amalthea aus der griechischen Mythologie. Es war der letzte natürliche Satellit , der durch direkte visuelle Beobachtung entdeckt wurde; Alle späteren Monde wurden durch fotografische oder digitale Bildgebung entdeckt .

Amalthea befindet sich in einer engen Umlaufbahn um Jupiter und befindet sich innerhalb des äußeren Randes des Amalthea Gossamer Ring , der aus Staub gebildet wird, der von seiner Oberfläche ausgestoßen wird. Jupiter würde mit einem Durchmesser von 46,5 Grad von seiner Oberfläche erscheinen. Amalthea ist der größte der inneren Satelliten des Jupiter und hat eine unregelmäßige Form und eine rötliche Farbe. Es wird angenommen, dass es aus porösem Wassereis mit unbekannten Mengen anderer Materialien besteht. Zu seinen Oberflächenmerkmalen gehören große Krater und Grate.

Nahbereichsbilder von Amalthea wurden 1979 von den Raumsonden Voyager 1 und 2 aufgenommen, genauer gesagt vom Galileo -Orbiter in den 1990er Jahren.

Geschichte

Entdeckung

Voyager 1 Farbbild von Amalthea (1979)

Amalthea wurde am 9. September 1892 von Edward Emerson Barnard mit dem 36 Zoll (91 cm) Refraktorteleskop am Lick Observatory entdeckt . Es war der letzte Planetensatellit, der durch direkte visuelle Beobachtung (im Gegensatz zu fotografischer Beobachtung) entdeckt wurde, und war der erste neue Jupitersatellit seit Galileo Galileis Entdeckung der galiläischen Satelliten im Jahr 1610.

Name

Amalthea ist nach der Nymphe Amalthea aus der griechischen Mythologie benannt , die den Säugling Zeus (das griechische Äquivalent von Jupiter) mit Ziegenmilch säugte . Seine römische Zahlbezeichnung ist Jupiter V. Der Name "Amalthea" wurde von der IAU erst 1976 offiziell angenommen , obwohl er viele Jahrzehnte informell verwendet wurde. Der Name wurde ursprünglich von Camille Flammarion vorgeschlagen . Vor 1976 war Amalthea am häufigsten einfach als Jupiter V bekannt .

Orbit

Amalthea im James-Webb-Weltraumteleskop (links) (20. August 2022)

Amalthea umkreist Jupiter in einer Entfernung von 181.000 km (2,54 Jupiterradien). Die Umlaufbahn von Amalthea hat eine Exzentrizität von 0,003 und eine Neigung von 0,37° relativ zum Äquator von Jupiter. Solche merklich von Null abweichenden Neigungs- und Exzentrizitätswerte sind, obwohl immer noch klein, für einen inneren Satelliten ungewöhnlich und können durch den Einfluss des innersten galiläischen Satelliten , Io , erklärt werden: In der Vergangenheit hat Amalthea mehrere Mean-Motion-Resonanzen mit Io durchlaufen , die dies getan haben erregte seine Neigung und Exzentrizität (bei einer mittleren Bewegungsresonanz ist das Verhältnis der Umlaufzeiten zweier Körper eine rationale Zahl wie m : n ).

Die Umlaufbahn von Amalthea liegt in der Nähe des äußeren Randes des Amalthea Gossamer Ring , der aus dem vom Satelliten ausgestoßenen Staub besteht.

Physikalische Eigenschaften

Die Oberfläche von Amalthea ist sehr rot. Diese Farbe kann auf Schwefel zurückzuführen sein, der von Io oder einem anderen Nicht-Eis-Material stammt. Auf den Haupthängen von Amalthea erscheinen helle Flecken mit weniger roter Tönung, aber die Natur dieser Farbe ist derzeit unbekannt. Die Oberfläche von Amalthea ist etwas heller als die Oberflächen anderer innerer Jupitermonde . Es gibt auch eine erhebliche Asymmetrie zwischen der vorderen und der hinteren Hemisphäre : Die vordere Hemisphäre ist 1,3-mal heller als die hintere. Die Asymmetrie wird wahrscheinlich durch die höhere Geschwindigkeit und Häufigkeit von Einschlägen auf die führende Hemisphäre verursacht, die ein helles Material – vermutlich Eis – aus dem Inneren des Mondes abbauen.

Galileo -Bilder, die Amaltheas unregelmäßige Form zeigen (1997)
Das detaillierteste vorhandene Bild von Amalthea (2,4 km/pix). Anti-Jupiter-Seite. Ida Facula und Lyctos Facula sind auf der linken Seite (auf dem Terminator ). Die Unterseite des hellen Flecks ist dem Krater Gaea zugeordnet . Foto von Galileo (2000)
Vordere Seite von Amalthea. Norden ist oben und Jupiter ist jenseits der rechten Seite. Crater Pan ist am oberen rechten Rand zu sehen und Gaea am unteren Rand. Ida Facula und Lyctos Facula befinden sich am linken Ende (obere bzw. untere Aufhellung) (1979)

Amalthea ist unregelmäßig geformt, wobei die beste ellipsoidische Annäherung 250 × 146 × 128 km beträgt . Daraus ergibt sich, dass die Oberfläche von Amalthea wahrscheinlich zwischen 88.000 und 170.000 Quadratkilometern oder irgendwo in der Nähe von 130.000 liegt. Wie alle anderen inneren Monde des Jupiters ist er durch die Gezeiten mit dem Planeten verbunden, wobei die lange Achse immer in Richtung Jupiter zeigt. Seine Oberfläche ist stark von Kratern übersät , von denen einige im Verhältnis zur Mondgröße extrem groß sind: Pan , der größte Krater, misst 100 km im Durchmesser und ist mindestens 8 km tief. Ein weiterer Krater, Gaea , misst 80 km im Durchmesser und ist wahrscheinlich doppelt so tief wie Pan. Amalthea hat mehrere markante Lichtblicke, von denen zwei benannt sind. Sie sind Lyctos Facula und Ida Facula mit einer Breite von bis zu 25 km. Sie befinden sich am Rand von Graten.

Die unregelmäßige Form und Größe von Amalthea führte in der Vergangenheit zu der Schlussfolgerung, dass es sich um einen ziemlich starken, starren Körper handelt, wobei argumentiert wurde, dass ein Körper aus Eis oder anderen schwachen Materialien durch seine eigene Schwerkraft in eine kugelförmigere Form gezogen worden wäre . Am 5. November 2002 unternahm der Galileo - Orbiter jedoch einen gezielten Vorbeiflug, der bis auf 160 km an Amalthea herankam, und die Ablenkung seiner Umlaufbahn wurde verwendet, um die Masse des Mondes zu berechnen (sein Volumen war zuvor auf etwa 10 % genau berechnet worden). eine sorgfältige Analyse aller vorhandenen Bilder). Am Ende wurde eine geringe Dichte von Amalthea von 0,86 g/cm 3 gefunden , also muss es sich entweder um einen relativ eisigen Körper oder um einen sehr porösen „ Schutthaufen “ oder wahrscheinlicher um etwas dazwischen handeln. Jüngste Messungen von Infrarotspektren des Subaru-Teleskops deuten darauf hin, dass der Mond tatsächlich wasserhaltige Mineralien enthält, was darauf hindeutet, dass er sich an seiner gegenwärtigen Position nicht gebildet haben kann, da der heiße Ur-Jupiter ihn geschmolzen hätte. Es ist daher wahrscheinlich, dass es sich weiter vom Planeten entfernt gebildet hat oder ein eingefangener Körper des Sonnensystems ist. Während dieses Vorbeiflugs wurden keine Bilder aufgenommen ( die Kameras von Galileo waren aufgrund von Strahlenschäden im Januar 2002 deaktiviert worden), und die Auflösung anderer verfügbarer Bilder ist im Allgemeinen gering.

Amalthea strahlt etwas mehr Wärme ab, als sie von der Sonne empfängt , was wahrscheinlich auf den Einfluss des Jupiter-Wärmeflusses (<9 Kelvin ), des vom Planeten reflektierten Sonnenlichts (<5 K) und des Bombardements geladener Teilchen (<2 K) zurückzuführen ist. Dies ist eine Eigenschaft, die mit Io geteilt wird, wenn auch aus unterschiedlichen Gründen.

Benannte geologische Merkmale

Auf Amalthea gibt es vier benannte geologische Merkmale: zwei Krater und zwei Faculae (helle Flecken). Die Faculae befinden sich am Rand eines Bergrückens auf der Anti-Jupiter-Seite von Amalthea.

Krater sind nach Figuren in der griechischen Mythologie benannt , die mit Zeus und Amalthea in Verbindung gebracht werden, faculae nach Orten, die mit Zeus in Verbindung gebracht werden .

Feature Aussprache Durchmesser Zulassungsjahr
_
Eponym Ref
Gäa / ˈ dʒ ə / 80km 1979 Gaia , griechische Mutter-Erde-Göttin, die Zeus nach Kreta brachte WGPSN
Pfanne / ˈ p æ n / 100km 1979 Pan , griechischer Ziegengott, Sohn von Amalthea und Hermes WGPSN
Ida Facula / ˈ aɪ d ə / 50km 1979 Berg Ida , Kreta WGPSN
Lyctos Facula / ˈ l ɪ k t ɒ s / 25km 1979 Lyktus , Kreta WGPSN

Beziehung zu Jupiters Ringen

Schema von Jupiters Ringsystem und vier inneren Monden. Amalthea ist der drittäußerste innere Mond, der innerhalb der hauchdünnen Ringe umkreist.

Aufgrund der Gezeitenkraft von Jupiter und Amaltheas geringer Dichte und unregelmäßiger Form beträgt die Fluchtgeschwindigkeit an den Oberflächenpunkten, die Jupiter am nächsten und am weitesten entfernt sind, nicht mehr als 1 m/s, und Staub kann nach zB Mikrometeoriteneinschlägen leicht entweichen; dieser Staub bildet den Amalthea Gossamer Ring .

Während seines Vorbeiflugs an Amalthea entdeckte der Sternscanner des Galileo -Orbiters neun Blitze, die kleine Monde in der Nähe der Umlaufbahn von Amalthea zu sein scheinen. Da sie nur von einem Ort aus gesichtet wurden, konnten ihre wahren Entfernungen nicht gemessen werden. Diese Moonlets können überall in der Größe von Kies bis zu Stadiongröße sein. Ihre Ursprünge sind unbekannt, aber sie könnten durch die Schwerkraft in die aktuelle Umlaufbahn eingefangen werden oder Auswurf von Meteoriteneinschlägen auf Amalthea sein. Auf der nächsten und letzten Umlaufbahn (nur eine Stunde vor der Zerstörung) entdeckte Galileo einen weiteren solchen Mond. Diesmal befand sich Amalthea jedoch auf der anderen Seite des Planeten, sodass es wahrscheinlich ist, dass die Partikel einen Ring um den Planeten in der Nähe von Amaltheas Umlaufbahn bilden.

Ansichten von und nach Amalthea

Simulierte Ansicht des Jupiter von Amalthea.

Von Jupiters Oberfläche – oder besser gesagt von knapp über seinen Wolkenspitzen – würde Amalthea sehr hell erscheinen und mit einer Helligkeit von –4,7 leuchten, ähnlich der Venus von der Erde. Mit einem Durchmesser von nur 8  Bogenminuten wäre seine Scheibe kaum zu erkennen. Amaltheas Umlaufzeit ist nur geringfügig länger als der Tag ihres Mutterplaneten (in diesem Fall etwa 20 %), was bedeutet, dass sie Jupiters Himmel sehr langsam überqueren würde. Die Zeit zwischen Mondaufgang und Monduntergang würde über 29 Stunden betragen.

Der Wissenschaftsjournalist Willy Ley schlug Amalthea als Basis für die Beobachtung von Jupiter vor, da es nahe am Planeten liegt, eine fast synchrone Umlaufbahn hat und eine geringe Größe eine Landung erleichtert. Von der Oberfläche von Amalthea aus würde Jupiter riesig aussehen: Mit einem Durchmesser von 46  Grad würde er ungefähr 85-mal breiter erscheinen als der Vollmond von der Erde aus. Da sich Amalthea in synchroner Rotation befindet, scheint sich Jupiter nicht zu bewegen und wäre von einer Seite von Amalthea nicht sichtbar. Die Sonne würde bei jeder Umdrehung für anderthalb Stunden hinter Jupiters Masse verschwinden, und Amaltheas kurze Rotationsperiode gibt ihr knapp sechs Stunden Tageslicht . Obwohl Jupiter 900-mal heller erscheinen würde als der Vollmond, würde sein Licht über eine etwa 8500-mal größere Fläche verteilt und pro Oberflächeneinheit nicht so hell aussehen.

Erkundung

Künstlerische Darstellung der Raumsonde Galileo , die an Amalthea vorbeifliegt

Im Jahr 1979 erhielten die unbemannten Raumsonden Voyager 1 und Voyager 2 die ersten Bilder von Amalthea, um ihre Oberflächenmerkmale aufzulösen. Sie maßen auch die sichtbaren und infraroten Spektren und die Oberflächentemperatur. Später vervollständigte der Galileo - Orbiter die Abbildung der Oberfläche von Amalthea. Galileo führte am 5. November 2002 seinen letzten Satellitenvorbeiflug in einer Entfernung von ungefähr 244 km (152 Meilen) von Amaltheas Zentrum (in einer Höhe von ungefähr 160–170 km) durch, wodurch die Masse des Mondes genau bestimmt werden konnte, während Galileos geändert wurden Flugbahn, um am Ende seiner Mission im September 2003 in den Jupiter zu stürzen. Im Jahr 2006 wurde die Umlaufbahn von Amalthea mit Messungen von New Horizons verfeinert .

In der Fiktion

Amalthea ist Schauplatz mehrerer Science-Fiction- Werke , darunter Geschichten von Arthur C. Clarke , James Blish und Arkady und Boris Strugatsky .

Siehe auch

Anmerkungen

Verweise

Zitierte Quellen

Externe Links

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