Амальтея
Амальтея — крупнейший из четырёх малых внутренних спутников Юпитера, обращающихся ближе к планете, чем Ио. Она имеет неправильную форму, красноватую поверхность и низкую среднюю плотность. Выбитые с неё частицы пополняют одно из тонких пылевых колец Юпитера.[3][1]
Размеры и физические характеристики
Средний объёмный радиус Амальтеи составляет около 83,5 км. Сфера такого же объёма имела бы диаметр 167 км, но сам спутник заметно вытянут: у него нет единого диаметра, как у почти шарообразной планеты. На снимках различимы кратеры, возвышенности и глубокие неровности поверхности.[1][5]
По текущей таблице JPL, масса Амальтеи составляет около 2,47 × 1018 кг, а плотность — 1,01 ± 0,12 г/см³, близко к плотности воды. Это существенно меньше плотности сплошной каменной породы и указывает на важную роль пористости и, возможно, льда.[1][2]
Ускорение притяжения, рассчитанное по массе и среднему радиусу в сферическом приближении, равно примерно 0,024 м/с² — около одной четырёхсотой земного. На реальной вытянутой поверхности местная сила тяжести зависит также от положения и вращения спутника; эта величина характеризует общий масштаб его слабой гравитации.[1]
Орбита и вращение
Амальтея движется примерно в 181 тысяче километров от центра Юпитера. Её почти круговая орбита лежит близко к экваториальной плоскости планеты. Один оборот занимает чуть меньше 12 часов, поэтому за земные сутки спутник успевает обойти Юпитер примерно дважды.[4][3]
Вращение синхронное: одна и та же сторона постоянно обращена к Юпитеру. Вместе с Метидой, Адрастеей и Фивой Амальтея образует группу малых внутренних спутников. Все четыре находятся внутри орбиты Ио, но отличаются от крупных галилеевых спутников небольшими размерами и неправильной формой.[3]
Поверхность и рельеф
Поверхность Амальтеи имеет выраженный красноватый оттенок. Аппараты Voyager и Galileo показали, что она неоднородна: на общем тёмном фоне выделяются более светлые участки. Небольшая масса спутника позволяет сохраняться сильно неправильной форме и крупным неровностям.[5][6]
На двух снимках Galileo, сделанных в августе и ноябре 1999 года, видна светлая полоса. Различное направление обзора позволило исследователям сопоставить её положение с рельефом. Детали размером около 3,8 км уже различимы на этих изображениях: для столь небольшого и далёкого спутника это существенная доля доступной геологической информации.[6]
Красный цвет не означает, что поверхность раскалена. Это свойство отражения солнечного света поверхностным материалом; тепловые измерения и видимая окраска характеризуют разные свойства спутника.[5]
Внутреннее строение
Близкий пролёт Galileo 5 ноября 2002 года позволил измерить гравитационное воздействие Амальтеи на аппарат. В работе 2005 года по этим данным получили плотность около 0,86 ± 0,10 г/см³. Результат привёл исследователей к выводу, что Амальтея представляет собой пористое тело с внутренними пустотами и, вероятно, значительным содержанием водяного льда.[7][2]
Современная справочная оценка JPL несколько выше — около 1,01 г/см³. Поэтому утверждение, что плотность Амальтеи обязательно ниже плотности воды, не следует считать точной установленной характеристикой. Низкая средняя плотность сохраняется важным ограничением для моделей состава, но доли пор, каменного вещества и льда по ней одной не определяются.[1][2]
Наличие льда в недрах не означает открытого ледяного покрова на поверхности. По внешнему виду Амальтея отличается от светлых ледяных спутников: её верхний слой тёмный и красноватый. Прямого исследования внутреннего вещества пока не проводилось.[2][5]
Связь с кольцами Юпитера
Амальтея служит источником частиц для внутреннего паутинного кольца Юпитера. Частицы выбиваются с поверхности при ударах небольших космических тел и остаются на орбитах вокруг планеты. Аналогичное внешнее паутинное кольцо связано с Фивой.[8]
Во время пересечений колец прибор Galileo непосредственно регистрировал пылевые частицы. Их распределение согласуется с происхождением от близлежащих спутников. По анализу наблюдений, особенно большой вклад в видимую рассеивающую площадь кольца дают частицы с радиусами порядка 5 мкм — значительно тоньше человеческого волоса.[8]
Происхождение
Пористое строение и возможное содержание льда создают ограничения для моделей образования Амальтеи. Вблизи молодого Юпитера условия могли быть слишком горячими для сохранения большого количества льда. Поэтому рассматриваются варианты образования в более холодной области с последующим перемещением к планете или более позднего формирования.[2]
В модели, представленной в 2025 году, Амальтея формируется дальше от Юпитера в той же системе исходных тел, из которой возникали крупные спутники. Мигрирующая Ио захватывает её в орбитальный резонанс и перемещает внутрь системы. Взаимодействие с газовым диском определяет, возможен ли такой перенос. Это один из исследуемых сценариев, а не установленная история конкретного спутника.[9]
Открытие и исследования
Эдвард Эмерсон Барнард открыл Амальтею 9 сентября 1892 года. Она получила обозначение Юпитер V — пятый известный на тот момент спутник планеты. Название связано с Амальтеей из древнегреческой мифологии; его предложил Камиль Фламмарион.[3]
Космические снимки Voyager и Galileo позволили определить форму и объём спутника. При сближении 5 ноября 2002 года Galileo прошёл примерно в 160 км от поверхности. Это был последний близкий пролёт спутника в программе аппарата и ключевой эпизод для определения массы Амальтеи.[7][2]
7 марта 2024 года камера JunoCam на аппарате Juno запечатлела Амальтею на фоне Юпитера. Спутник выглядит небольшой светлой точкой рядом с огромными атмосферными структурами планеты. Эти кадры дополнили наблюдения объекта, наиболее подробные изображения которого по-прежнему связаны с миссией Galileo.[5]
См. также
Источники
- ↑ 1,00 1,01 1,02 1,03 1,04 1,05 1,06 1,07 1,08 1,09 Planetary Satellite Physical Parameters // NASA Jet Propulsion Laboratory, Solar System Dynamics.
- ↑ 2,0 2,1 2,2 2,3 2,4 2,5 2,6 Icy Jupiter Moon Throws a Curve Ball at Formation Theories // NASA Jet Propulsion Laboratory. 31 мая 2005.
- ↑ 3,0 3,1 3,2 3,3 3,4 3,5 3,6 3,7 Amalthea // NASA Science.
- ↑ 4,0 4,1 4,2 4,3 4,4 Planetary Satellite Mean Elements // NASA Jet Propulsion Laboratory, Solar System Dynamics.
- ↑ 5,0 5,1 5,2 5,3 5,4 NASA's Juno Mission Spots Jupiter's Tiny Moon Amalthea // NASA Science. 13 мая 2024.
- ↑ 6,0 6,1 Bright Streak on Amalthea, PIA02532 // NASA Science; NASA/JPL. 24 апреля 2000.
- ↑ 7,0 7,1 Anderson J. D. et al. Amalthea's Density Is Less Than That of Water // Science. 2005. NASA Technical Reports Server.
- ↑ 8,0 8,1 Krüger H. et al. Galileo In-Situ Dust Measurements in Jupiter's Gossamer Rings // Icarus. 2009. Препринт arXiv:0803.2849.
- ↑ On the Origin and Dynamical Evolution of Jupiter's Moon Amalthea // Препринт arXiv:2507.17464. 2025.