Amaltea (astronomia)

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Amaltea
(Giove V)
Immagini di Amaltea ottenute dalla sonda Galileo.Immagini di Amaltea ottenute dalla sonda Galileo.
Satellite di Giove
Scoperta 9 settembre 1892
Scopritori Edward Barnard
Parametri orbitali
(all'epoca J2000)
Semiasse maggiore 181 995 km
Perijovio 181 150 km[1]
Apojovio 182 840 km[1]
Circonf. orbitale 1 144 000 km
Periodo orbitale 0,498179 giorni
(11h 57min 23s)
Velocità orbitale
26 443 m/s (min)

26 567 m/s (media)

26 691 m/s (max)
Inclinazione orbitale 2,45°
Inclinazione rispetto
all'equat. di Giove
0,36°
Eccentricità 0,0046637841
Dati fisici
Dimensioni 262×146×134 km
Diametro medio 172 km
Superficie 3,976 × 1011 
Volume 2,43 × 1015 
Massa
2,1 × 1018 kg
Densità media 0,862 × 103 kg/m³
Acceleraz. di gravità in superficie 0,0018 m/s²
(0,002 g)
Velocità di fuga 5,8 m/s
Periodo di rotazione Rotazione sincrona
Velocità di rotazione
(all'equatore)
19 m/s
Inclinazione assiale nulla
Temperatura
superficiale
~122 K (media)
Pressione atm. nulla
Albedo 0,09

Amaltea (Αμάλθεια in greco) è il terzo satellite naturale di Giove in ordine crescente di distanza dal pianeta; è il più massiccio dei satelliti interni, che vengono collettivamente indicati proprio come gruppo di Amaltea. La sua forma è comunque estremamente irregolare. Il nome deriva da quello di Amaltea, la ninfa che secondo la mitologia greca nutrì Zeus con il latte di capra; il satellite è anche noto come Giove V.

Cenni storicimodifica | modifica sorgente

Amaltea fotografata dal Voyager 1. (1979)

Amaltea fu scoperto il 9 settembre 1892 dall'astronomo statunitense Edward Emerson Barnard, attraverso il telescopio rifrattore da 91 cm dell'Osservatorio Lick in California.[2] È l'ultimo satellite ad essere individuato direttamente dall'occhio umano (e non attraverso fotografie) ed il primo ad essere scoperto attorno a Giove da quando, nel 1609, Galileo aveva individuato i quattro satelliti medicei.

Il nome di Amaltea fu accettato ufficialmente dall'Unione Astronomica Internazionale nel 1975[3] sebbene fosse già in uso in precedenza (la sua introduzione risale a Camille Flammarion).[4] Il suo scopritore aveva inutilmente suggerito il nome Columbia, per onorare la ricorrenza del quattrocentesimo anniversario della scoperta dell'America da parte di Cristoforo Colombo.

Parametri orbitalimodifica | modifica sorgente

Nell'immagine di sinistra sono mostrate in scala a colori le velocità di fuga dal satellite. Il blu indica il valore più basso <1 m/s. Le due immagini in bianco e nero, scattate con luce laterale, permettono di evidenziare gli aspetti della superficie. Immagini scattate da Voyager 1 e Galileo.
Rappresentazione artistica: Giove visto da Amaltea.

Amaltea orbita intorno a Giove ad una distanza di 181 000 km (2,54  volte il raggio gioviano). L'orbita ha una eccentricità orbitale di 0,003 ed un'inclinazione di 0,37° rispetto all'equatore gioviano.[5] Tali valori non nulli, per quanto piccoli, sono inusuali per un satellite interno e possono essere causati dall'influenza esercitata dal più interno dei satelliti galileiani, Io. Si presume che Amaltea sia passata varie volte attraverso l'orbita di Io che di conseguenza avrebbe eccitato la sua inclinazione e la sua eccentricità.[6]

L'orbita di Amaltea si trova vicino al bordo esterno dell'anello Gossamer interno di Amaltea che è composto da polvere emessa nello spazio dal satellite.[7] Infatti data la bassa densità e la forma irregolare di Amaltea, la velocità di fuga dai punti sia più vicini che più lontani da Giove non è superiore ad m/s; pertanto la polvere derivante da impatti micrometeoritici può facilmente sfuggire nello spazio ed andare a formare gli anelli Gossamer.[6]

Come tutti i satelliti del proprio gruppo Amaltea presenta un fenomeno di rotazione sincrona rispetto a Giove e quindi rivolge sempre lo stesso emisfero verso il pianeta.[6]

La sonda Galileo ha individuato diversi piccoli satelliti, tutti di dimensioni inferiori al chilometro, posti nella stessa orbita di Amaltea;[8] la loro origine è sconosciuta, ma potrebbe trattarsi di asteroidi catturati dalla gravità gioviana o di materiale espulso da Amaltea in seguito ad impatti meteorici sulla propria superficie. Questi piccoli corpi celesti sembrano formare un anello attorno al pianeta in prossimità dell'orbita di Amaltea, l'anello Gossamer di Amaltea.

Superficiemodifica | modifica sorgente

Nel sistema solare Amaltea è l'oggetto che è caratterizzato dalla colorazione rossa più intensa, addirittura più evidente rispetto a Marte, probabilmente dovuta all'abbondanza di zolfo proveniente da Io o ad altre sostanze non ghiacciate.[9] Negli scoscendimenti più pronunciati appaiono macchie verdastre, ma la natura di questa colorazione è attualmente sconosciuta.[9]

La sua superficie appare pesantemente craterizzata; risultano particolarmente evidenti i crateri Pan, ampio circa 100 km e profondo almeno km,[9] e Gea, il cui diametro è pari ad 80 km e la cui profondità è all'incirca doppia rispetto a quella di Pan. Le dimensioni di questi crateri sono molto grandi se raffrontate con quelle dell'intero satellite.

Altre formazioni geologiche di rilievo sono Lyctos Facula e Ida Facula, che si innalzano fino a 20 km rispetto alla superficie circostante.[9]

Formazioni geologiche superficiali con denominazione ufficialemodifica | modifica sorgente

Quattro formazioni geologiche superficiali hanno finora ricevuto una denominazione ufficiale,[10] due crateri e due faculae.

Formazione Eponimo
Pan (cratere) Pan, dio greco
Gea (cratere) Gea, dea greca
Lyctos Facula Monte Lyctos, Creta
Ida Facula Monte Ida, Creta

Struttura internamodifica | modifica sorgente

La struttura irregolare di Amaltea come appare dalle immagini della sonda Galileo.

La forma ad ellissoide irregolare di Amaltea, le cui dimensioni sono approssimabili a 250 × 146 × 128 km,[9] aveva portato a ritenere che si trattasse di un corpo solido relativamente rigido[6] e che il suo interno fosse relativamente povero di ghiaccio o altri materiali friabili che avrebbero dato luogo ad un satellite dall'aspetto sferico per effetto della sua stessa gravità. Tuttavia i calcoli della massa di Amaltea basati sulla misura della deflessione della sua orbita,[9] conseguenti a un sorvolo effettuato dalla sonda Galileo a soli 160 km dalla superficie il 5 novembre 2002, hanno portato a calcolare una densità vicina a 0,86 g/cm³,[11][12] corrispondente a quella di un corpo ghiacciato o composto di materiali estremamente porosi, come se si trattasse di un cumulo di macerie. La natura ghiacciata del satellite è stata in seguito confermata da osservazioni condotte tramite il telescopio Subaru.[13]

Si ritiene quindi che Amaltea si sia formato altrove, giacché il materiale che lo compone si sarebbe fuso se il satellite si fosse trovato così vicino a Giove fin dalle prime fasi della formazione del sistema solare quando il pianeta era ancora molto caldo. Probabilmente si tratta di un asteroide formatosi altrove e catturato dal pozzo gravitazionale di Giove in un secondo momento.[11] La NASA non ha tuttavia pubblicato le foto scattate durante il fly-by della sonda Galileo del 5 novembre 2002 e la risoluzione di quelle pubblicate è molto bassa.

Amaltea irradia un po' più calore di quello che riceve dal Sole; questo è probabilmente il risultato dell'effetto combinato del flusso termico proveniente da Giove (<9 K), della luce solare riflessa dal pianeta (<5 K) e del bombardamento di particelle cariche (<2 K).[14] Anche il satellite Io mostra un comportamento simile anche se derivante da altri fattori.

Amaltea e Giovemodifica | modifica sorgente

Nel cielo di Amaltea Giove appare di dimensioni enormi, caratterizzato da un diametro angolare di circa 46°,[15] approssimativamente 92 volte quello della Luna vista da Terra. Inoltre, poiché Amaltea è in rotazione sincrona con il suo pianeta, Giove è visibile da un'unica faccia del satellite. Il Sole viene eclissato dal pianeta per circa un'ora e mezza nel corso di ogni rivoluzione portando la durata della luce del giorno a meno di sei ore. Sebbene la luminosità complessiva di Giove sia pari a 900 volte quella della Luna piena, la sua luce viene sparsa su una superficie 8 500 volte più grande rendendo così la luminosità per unità di superficie è inferiore a quella del satellite terrestre.[16]

Dalla sommità delle nubi di Giove, Amaltea dovrebbe avere una magnitudine apparente pari a -4,7,[16] corrispondente a quella di Venere visto dalla Terra, ma le dimensioni del suo disco, pari ad appena 5 arcominuti,[15] la farebbero apparire poco più grande di una stella. Il periodo orbitale del satellite è di poco maggiore rispetto al giorno gioviano medio, per cui un ipotetico osservatore situato sul pianeta lo vedrebbe transitare molto lentamente e osserverebbe un intervallo di 29 ore fra l'apparizione del satellite all'orizzonte e il suo tramonto successivo.[16]

Esplorazionemodifica | modifica sorgente

Nel 1979-1980 le due sonde Voyager 1 e 2 fornirono le prime immagini ravvicinate di Amaltea con dettagli della superficie.[9] Furono anche in grado di misurare lo spettro infrarosso e visibile, e la temperatura superficiale.[14] Successivamente la sonda Galileo completò la rilevazione fotografica del satellite e con il suo ultimo fly-by del 5 novembre 2002 ad un'altezza di circa 163 km, permise una più accurata determinazione della massa prima di andare a concludere la sua missione lanciandosi nell'atmosfera di Giove nel settembre 2003.[11] Nel 2006 l'orbita di Amaltea fu meglio definita dagli strumenti a bordo della sonda New Horizons.

Amaltea nella fantascienzamodifica | modifica sorgente

Notemodifica | modifica sorgente

  1. ^ a b Dato calcolato in base ad altri parametri.
  2. ^ E. E. Barnard, Discovery and Observation of a Fifth Satellite to Jupiter in Astronomical Journal, vol. 12, 1892, pp. 81–85. Bibcode:1892AJ.....12...81B, DOI:10.1086/101715.
  3. ^ IAUC 2846: Satellites of Jupiter, 7 ottobre 1975.
  4. ^ C. Flammarion, Le Nouveau Satellite de Jupiter in L'Astronomie, vol. 12, 1893, pp. 91–94. Bibcode:1893LAstr..12...91G.
  5. ^ N.J. Cooper, Murray, C.D.; Porco, C.C.; Spitale, J.N., Cassini ISS astrometric observations of the inner jovian satellites, Amalthea and Thebe in Icarus, vol. 181, n. 1, 2006, pp. 223–234. Bibcode:2006Icar..181..223C, DOI:10.1016/j.icarus.2005.11.007.
  6. ^ a b c d J.A. Burns, Simonelli, D. P.;Showalter, M.R. et.al., Jupiter’s Ring-Moon System in Bagenal, F.; Dowling, T.E.; McKinnon, W.B. (a cura di), Jupiter: The Planet, Satellites and Magnetosphere, Cambridge University Press, 2004.
  7. ^ J.A. Burns, Showalter, M.R.; Hamilton, D.P.; et.al., The Formation of Jupiter's Faint Rings in Science, vol. 284, n. 5417, 1999, pp. 1146–1150. Bibcode:1999Sci...284.1146B, DOI:10.1126/science.284.5417.1146, PMID 10325220.
  8. ^ Another Find for Galileo, Jet Propulsion Laboratory, 4 settembre 2003.
  9. ^ a b c d e f g P.C. Thomas, Burns, J.A.; Rossier, L.; et.al., The Small Inner Satellites of Jupiter in Icarus, vol. 135, n. 1, 1998, pp. 360–371. Bibcode:1998Icar..135..360T, DOI:10.1006/icar.1998.5976.
  10. ^ system=Jupiter&body=Amalthea&systemID=5&bodyID=24&sort=AName&show=Fname&show=Lat&show=Long&show=Diam&show=Stat&show=Orig Amalthea Nomenclature, US Geological Survey, 2007.
  11. ^ a b c J.D. Anderson, Johnson, T.V.; Shubert, G.; et.al., Amalthea’s Density Is Less Than That of Water in Science, vol. 308, n. 5726, 2005, pp. 1291–1293. Bibcode:2005Sci...308.1291A, DOI:10.1126/science.1110422, PMID 15919987.
  12. ^ Swiss Cheese Moon: Jovian Satellite Full of Holes, Space.com, 9 dicembre 2002.
  13. ^ Naruhisa Takato, Bus, Schelte J.; Tirada, Hiroshi; et.al., Detection of a Deep 3 µm Absorption Feature in the Spectrum of Amalthea (JV) in Science, vol. 306, n. 5705, 2004, pp. 2224–2227. Bibcode:2004Sci...306.2224T, DOI:10.1126/science.1105427, PMID 15618511.
  14. ^ a b D.P. Simonelli, Amalthea: Implications of the temperature observed by Voyager in Icarus, vol. 54, n. 3, 1982, pp. 524–538. Bibcode:1983Icar...54..524S, DOI:10.1016/0019-1035(83)90244-0.
  15. ^ a b Calcolo effettuato in base alle distanze e dimensioni note dei due corpi, utilizzando la formula:  2\cdot\arcsin\left(\frac{R_P}{R_O}\right), dove RP è il raggio del pianeta e RO è il raggio dell'orbita di Amaltea o la sua distanza dalla superficie di Giove.
  16. ^ a b c Calcolo effettuato in base alle distanze, dimensioni, periodi e magnitudini apparenti viste dalla Terra. La magnitudine apparente vista da [[Giove (astronomia)|]] "mJ" è calcolata a partire dalla magnitudine visuale dalla Terra "mT" utilizzando la formula: m_J=m_T-\log_{2,512}\left(\frac{L_J}{L_T}\right), dove "LJ" e "LT" sono le rispettive luminosità, funzione quadratica inversa della distanza. Per le magnitudini visuali vedi http://www.oarval.org/ClasSaten.htm.

Voci correlatemodifica | modifica sorgente

Altri progettimodifica | modifica sorgente

Collegamenti esternimodifica | modifica sorgente

Satelliti naturali di Giove Il sistema di anelli di Giove
Gruppo di Amaltea: MetisAdrasteaAmalteaTebe
Satelliti medicei: IoEuropaGanimedeCallisto
Gruppo di Imalia: LedaImaliaLisiteaElara
Gruppo di Ananke: AnankePrassidiceArpaliceGiocastaEuanteTioneEuporiaS/2003 J 3S/2003 J 18TelsinoeEliceOrtosiaS/2003 J 16ErmippeMnemeS/2003 J 15S/2010 J 2
Gruppo di Carme: ErseS/2003 J 10PasiteaCaldeneArcheIsonoeErinomeCaleEtnaTaigeteS/2003 J 9CarmeS/2003 J 5S/2003 J 19CaliceEuceladeCallicore
Gruppo di Pasifae: EuridomeS/2003 J 23EgemonePasifaeSpondeCilleneMegacliteS/2003 J 4CalliroeSinopeAutonoeAedeCoreS/2010 J 1S/2011 J 2
Altre: TemistoCarpoS/2003 J 12S/2003 J 2S/2000 J 11S/2011 J 1
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