アマルテア（月）

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アマルテア
細長い粗い衛星
ガリレオによるアマルテアのグレースケール画像、1999年
発見
発見者EEバーナード
発見日1892年9月9日
指定
発音/ æ m əl ˈ θ iː ə / [ 1 ]
名前の由来
Ἀμάλθειαアマルテイア
形容詞アマルテア/ æ m əl ˈ θ iː ə n / [ 2 ] [ 3 ]
軌道特性
近点181 150  km [ a ]
遠点182,840  km [ a ]​
平均軌道半径
181 365 .84 ± 0.02 km ( 2.54  R J ) [ 4 ]
偏心0.003 19 ± 0.000 04 [ 4 ]
0.498 179 43 ± 0.000 000 07 日(11時間57分23秒) [ 4 ]
26.57 km/s [ a ]
傾斜0.374° ± 0.002°（木星の赤道まで）[ 4 ]
衛星の木星
身体的特徴
寸法250 × 146 × 128 km [ 5 ]
83.5 ± 2.0 km [ 5 ]
音量（2.43 ± 0.22）× 10 6  km 3 [ 6 ]
質量（2.08 ± 0.15）× 10 18  kg [ 6 ]
平均密度
0.857 ± 0.099 g/cm 3 [ 6 ]
≈0.020  m/s 2 (≈ 0.002 g) [ a ]
≈0.058 km/s [ a ]
同期[ 5 ]
ゼロ[ 5 ]
アルベド0.090 ± 0.005 [ 7 ]
表面温度分平均最大
[ 8 ]120 K (-153 °C)165 K (-111 °C)
14.1 [ 9 ]

アマルテア（/ æ m əl ˈ θ iː ə /）は木星の衛星である。既知の衛星の中では木星に3番目に近い軌道を持ち、木星の5番目に発見された衛星であるため、木星Vとも呼ばれる。また、ガリレオ衛星4つに次いで木星で5番目に大きい衛星でもある。エドワード・エマーソン・バーナードが1892年9月9日にこの衛星を発見し、ギリシャ神話のアマルテアにちなんでアマルテアと名付けた。[ 10 ]これは直接肉眼で発見された最後の自然衛星であり、それ以降の衛星はすべて写真またはデジタル画像によって発見された。

アマルテアは木星の周回軌道を周回し、表面から噴出した塵で形成されたアマルテア・ゴッサマーリングの外縁に位置している。 [ 11 ]木星は木星表面から直径46.5度の位置に見える。[ b ]アマルテアは木星の内側の衛星の中で最大のもので、不規則な形状で赤みがかった色をしている。多孔質の水氷と、その量は不明な他の物質で構成されていると考えられている。表面には大きなクレーターや尾根が見られる。[ 5 ]

アマルテアの近距離画像は1979年にボイジャー1号と2号宇宙船によって撮影され、1990年代にはガリレオ探査機によってより詳細な画像が撮影されました。 [ 5 ]

歴史

発見

ボイジャー1号が撮影したアマルテアのカラー画像（1979年）

アマルテアは1892年9月9日、リック天文台の36インチ（91cm）屈折望遠鏡を使ってエドワード・エマーソン・バーナードによって発見された。[ 10 ] [ 12 ]アマルテアは（写真撮影ではなく）直接肉眼で発見された最後の惑星の衛星であり、1610年にガリレオ・ガリレイがガリレオ衛星を発見して以来、木星の最初の新しい衛星であった。 [ 13 ]

名前

アマルテアは、ギリシャ神話に登場するニンフのアマルテアにちなんで名付けられました。アマルテアは幼いゼウス（ギリシャ神話でユピテルに相当）をヤギの乳で育てました。[ 14 ]ローマ数字での表記はジュピターVです。「アマルテア」という名称は、カミーユ・フラマリオンによって最初に提案されました。[ 15 ]国際天文学連合（IAU）によって正式に採用されたのは1976年になってからでしたが、[ 16 ] [ 17 ]数十年にわたって非公式に使用されていました。1976年以前は、アマルテアは単にジュピターVとしてよく知られていました。[ 8 ]

軌道

ジェイムズ・ウェッブ宇宙望遠鏡で撮影されたアマルテア（左）（2022年8月20日）
「木星の前を通過するアマルテアの遠景は、2024年3月7日にジュノー宇宙船によって59回目の近木星通過中に撮影されました。」

アマルテアは木星から181,000 km（木星半径の2.54倍）の距離を 周回している。アマルテアの軌道は、木星の赤道に対して離心率が0.003、軌道傾斜角が0.37°である。 [ 4 ]軌道傾斜角と離心率がこのように0でないことは、小さいとはいえ、内側の衛星としては珍しく、最も内側のガリレオ衛星であるイオの影響で説明できる。過去にアマルテアはイオと平均運動共鳴を何度か経験しており、それが軌道傾斜角と離心率を励起した（平均運動共鳴では、2つの天体の軌道周期の比はm : nのような有理数となる）。[ 11 ]

アマルテアの軌道は、衛星から放出された塵で構成されたアマルテア・ゴッサマー・リングの外縁付近にある。 [ 18 ]

身体的特徴

アマルテアの表面は、太陽系で最も赤い。[ 5 ] [ 19 ]この色は、イオ由来の硫黄か、あるいは氷以外の物質によるものかもしれない。 [ 5 ] アマルテアの主要斜面には、赤みがかった明るい斑点が見られるが、この色の正体は今のところ分かっていない。[ 5 ]アマルテアの表面は、木星の他の内側の衛星の表面よりもわずかに明るい。[ 7 ]また、先行半球と後続半球の間には大きな非対称性があり、先行半球は後続半球の1.3倍明るい。この非対称性は、先行半球への衝突の速度と頻度が高いことが原因だと考えられており、この衝突によって、月の内部から明るい物質（おそらく氷）が掘り出される。[ 7 ]

アマルテアの不規則な形状を示すガリレオの画像（1997年）
アマルテアの現存する最も詳細な画像（2.4 km/pix）。[ 11 ]反木星側。イダ・ファキュラとリクトス・ファキュラは左側（境界面）にある。下側の明るい点はガイア・クレーターと関連している。ガリレオ撮影（2000年）
アマルテアの先端。北が上にあり、右側の向こうに木星が見える。右上端にパン・クレーター、下端にガイアが見える。左端にはイダ・ファキュラとリクトス・ファキュラ（それぞれ上と下の増光部分）が見える（1979年）。

アマルテアは不規則な形をしており、楕円体に近似すると250 × 146 × 128 kmとなる。[ 5 ]このことから、アマルテアの表面積は 88,000 ～ 170,000 平方キロメートル、あるいは 130,000 平方キロメートル前後であると考えられる。木星の他のすべての内側の衛星と同様に、アマルテアは木星と潮汐固定されており、長軸は常に木星の方向を向いている。[ 11 ]表面にはクレーターが多数存在し、そのいくつかは衛星の大きさに比べて非常に大きい。最大のクレーターであるパンは直径 100 km で、深さは少なくとも 8 km である。[ 5 ]もう 1 つのクレーターであるガイアは直径 80 km で、深さはパンの 2 倍であると考えられる。[ 5 ]アマルテアにはいくつかの目立つ明るい斑点があり、そのうち 2 つには名前が付けられている。これらはリクトス・ファキュラとイダ・ファキュラであり、幅は最大25kmに達し、尾根の端に位置しています。[ 5 ]

アマルテアは不規則な形と大きなサイズから、かつてはかなり強固で剛体の天体だという結論に至り、[ 11 ]氷などの弱い物質でできた天体は、自身の重力によって球形に引き寄せられるはずだと主張された。しかし、2002年11月5日、ガリレオ探査機がアマルテアの160km圏内をフライバイし、その軌道の偏向からアマルテアの質量が算出された（体積は現存するすべての画像を綿密に分析し、10%程度の誤差で算出済みである）。[ 5 ]最終的に、アマルテアの密度は0.86 g/cm3と低いことが判明した。[ 6 ] [ 20 ]そのため、比較的氷の多い天体か、多孔質の「瓦礫の山」か、あるいはその中間である可能性が高い。すばる望遠鏡による最近の赤外線スペクトルの測定では、この衛星には確かに含水鉱物が含まれていることが示唆されており、高温の原始木星によって溶けているため、現在の位置では形成できなかったことを示している。[ 21 ]そのため、この衛星は木星から離れた場所で形成されたか、太陽系の天体に捕獲された可能性が高い。[ 6 ]このフライバイ中には画像は撮影されなかった（ガリレオのカメラは2002年1月に放射線による損傷のため停止していた）、その他の入手可能な画像の解像度は一般的に低い。

アマルテアは太陽から受ける熱よりもわずかに多くの熱を放射しますが、これはおそらく木星の熱流束（<9 ケルビン）、惑星から反射される太陽光（<5 K）、荷電粒子の衝撃（<2 K）の影響によるものです。[ 8 ]これはイオと共有される特徴ですが、理由は異なります。

名前の付いた地質学的特徴

アマルテアには4つの地質学的特徴があり、2つのクレーターと2つの白斑（明るい斑点）がある。[ 22 ]白斑はアマルテアの反木星側の尾根の端に位置している。[ 5 ]

クレーターはギリシャ神話のゼウスとアマルテアに関連する人物にちなんで名付けられ、ファキュラはゼウスに関連する場所にちなんで名付けられています。[ 23 ]

特徴発音直径承認年エポニム参照
ガイア/ ˈ dʒ iː ə /80キロ1979ゼウスをクレタ島に連れてきたギリシャの大地母神ガイアWGPSN
パン/ ˈ p æ n /100キロ1979パン、ギリシャの山羊神、アマルテアとヘルメスの息子WGPSN
アイダ・ファキュラ/ ˈ aɪ d ə /50キロ1979イダ山、クレタ島WGPSN
リクトス・ファキュラ/ ˈ l ɪ k t ɒ s /25キロ1979リュクトス、クレタ島WGPSN

木星の環との関係

木星の環系と4つの内側の衛星の模式図。アマルテアは3番目に外側にある衛星で、薄い環の内側を周回している。

木星からの潮汐力とアマルテアの低密度と不規則な形状のため、木星に最も近い表面点と最も遠い表面点における脱出速度は1 m/s以下であり、例えば微小隕石の衝突後、塵は容易にそこから脱出することができる。この塵がアマルテアのゴッサマーリングを形成する。[ 11 ]

アマルテア接近通過中、ガリレオ探査機のスタースキャナーは、アマルテアの軌道付近で小さな衛星らしき閃光を9つ検出した。これらは1か所からしか観測されなかったため、正確な距離は測定できなかった。これらの衛星の大きさは、砂利大からスタジアム大まで様々である。その起源は不明だが、重力によって現在の軌道に取り込まれたか、アマルテアに隕石が衝突した際に噴出した物質である可能性がある。次の最終周回軌道（破壊のわずか1時間前）で、ガリレオは同様の衛星をもう1つ検出した。しかし、今回はアマルテアが惑星の反対側にあったため、粒子はアマルテアの軌道付近で惑星の周囲にリングを形成している可能性が高い。 [ 24 ] [ 25 ] [ 26 ] [ 27 ]

アマルテアへの眺めとアマルテアからの眺め

アマルテアから見た木星の模擬写真。

木星の「表面」、あるいは雲頂のすぐ上から見ると、アマルテアは非常に明るく見え、-4.7等級[ b ]で地球から見た金星の等級とほぼ同じ明るさになります。直径はわずか5 分角[ c ]で、円盤はほとんど判別できません。アマルテアの公転周期は、母惑星の1日よりもわずかに長いだけ（この場合は約20%）で、木星の空を非常にゆっくりと横切ることになります。月の出から月の入りまでの時間は29時間以上になります。[ b ]

科学ジャーナリストのウィリー・レイは、木星の観測拠点としてアマルテアを提案した。その理由は、木星に近く、軌道がほぼ同期しており、着陸しやすい小型さにある。[ 28 ]アマルテアの表面から見ると、木星は巨大に見える。 直径46度で[ c ] 、地球から見た満月のおよそ 85 倍の幅に見える。アマルテアは木星と同期して自転しているため、木星は動いているように見えず、アマルテアの片側からは見えない。太陽は木星の公転ごとに 1 時間半ほど木星の大部分の後ろに隠れ、アマルテアの自転周期が短いため、日照時間は 6 時間弱である。木星は満月の 900 倍明るく見えるが、その光は 8,500 倍ほど広い面積に広がるため、単位面積当たりの明るさは満月ほどには見えない。[ b ]

探検

アマルテアを通過するガリレオ宇宙船の想像図

1979年、無人宇宙探査機ボイジャー1号とボイジャー2号がアマルテアの表面の特徴を解明する最初の画像を取得しました。[ 5 ]また、可視光線と赤外線のスペクトルと表面温度も測定しました。[ 8 ]その後、ガリレオ探査機がアマルテアの表面の撮影を完了しました。ガリレオは2002年11月5日にアマルテアの中心から約244km (152マイル) の距離 (高度約160～170km) で最後の衛星フライバイを行い、衛星の質量を正確に測定するとともに、ミッション終了時の2003年9月に木星に突入するようにガリレオの軌道を変更しました。 [ 6 ] 2006年、アマルテアの軌道はニューホライズンズの木星フライバイ中の測定結果によって改良されました。 2016年に木星に到着した NASAの探査機ジュノーによって、（遠距離からではあるが）月の追加観測が継続される予定だ。

フィクションでは

アマルテアは、アーサー・C・クラーク、ジェームズ・ブリッシュ、アルカディ・ストルガツキーとボリス・ストルガツキーによる物語を含む、いくつかのSF作品の舞台となっています。

参照

注記

  1. ^ a b c d e他のパラメータに基づいて計算されます。
  2. ^ a b c d地球から見える既知の距離、大きさ、周期、視等級に基づいて計算されています。木星から見た視等級m jは、地球上の視等級m vから、式 m j =m v −log 2.512 (I j /I v ) を用いて計算されます。ここで、I jとI vはそれぞれの明るさ（視等級を参照）で、逆二乗則に従って変化します。視等級については、http://www.oarval.org/ClasSaten.htmおよびJupiter (planet)を参照してください。
  3. ^ a b 2*arcsin(R b /R o )という式を使って、天体の既知の大きさと距離から計算されます。ここで、R bは天体の半径、R oはアマルテアの軌道の半径、または木星表面からアマルテアまでの距離です。

参考文献

  1. ^ 「アマルテア」。Merriam -Webster.com辞書。Merriam-Webster。
  2. ^バジル・モンタギュー（1848）『フランシス・ベーコン全集』第1巻、303ページ
  3. ^アイザック・アシモフ (1969)「衛星のダンス」『ファンタジーとSFの雑誌』第3​​6巻、105～115ページ
  4. ^ a b c d eクーパー・マレー他 2006 .
  5. ^ a b c d e f g h i j k l m n o p Thomas Burns et al. 1998 .
  6. ^ a b c d e fアンダーソン・ジョンソン他 2005 .
  7. ^ a b cシモネリ・ロッシエら。 2000年。
  8. ^ a b c dシモネッリ 1983 .
  9. ^オブザーバトリオ ARVAL。
  10. ^ a bバーナード 1892 .
  11. ^ a b c d e fバーンズ・シモネリら。 2004年。
  12. ^リック天文台 (1894).カリフォルニア大学リック天文台の概要. 大学出版局. p. 7–.
  13. ^ Bakich ME (2000). 『ケンブリッジ惑星ハンドブック』 ケンブリッジ大学出版局. pp.  220– 221. ISBN 9780521632805。
  14. ^ 「惑星と衛星の名前と発見者」。惑星命名法の地名辞典。国際天文学連合（IAU）惑星系命名法ワーキンググループ（WGPSN）。2014年8月21日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2014年10月8日閲覧。
  15. ^フラマリオン 1893年。
  16. ^ Blunck J. (2010).太陽系の衛星：発見と神話(PDF) . Springer. pp.  9– 15. Bibcode : 2010ssm..book.....B . doi : 10.1007/978-3-540-68853-2 . ISBN 978-3-540-68852-5. 2016年3月4日時点のオリジナル（PDF）からアーカイブ。2014年10月23日閲覧。
  17. ^ Flammarion C.; Kowal C.; Blunck J. (1975年10月7日). 「木星の衛星」 . IAUサーキュラー. 天文電報中央局. 2014年2月22日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2014年10月17日閲覧。（書誌コード：1975IAUC.2846....6F）
  18. ^バーンズ・ショーウォルター他 1999 .
  19. ^アマルテア - NASAサイエンス
  20. ^スイスチーズムーン。
  21. ^高遠バス他 2004年.
  22. ^ USGS: 木星: アマルテア。
  23. ^ 「USGS: Amalthea nomenclature」 。2004年8月8日時点のオリジナルよりアーカイブ。
  24. ^フィーゼラーPD;アダムス OW;ヴァンダミー N.タイリグEE;シンメルス KA;ルイスGD;アルダランSM;アレクサンダー CJ (2004)。 「アマルテアでのガリレオスタースキャナーの観測」。イカロス。169 (2): 390–401。Bibcode : 2004Icar..169..390F。土井：10.1016/j.icarus.2004.01.012。
  25. ^ 「ガリレオのもう一つの発見」ジェット推進研究所、2003年4月9日。2004年11月4日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2012年3月27日閲覧。
  26. ^ Fieseler PD; Ardalan SM (2003年4月4日). 「木星V（アマルテア）付近の天体」 . IAUサーキュラー. 天文電報中央局. 2014年3月2日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2014年10月12日閲覧。（書誌コード：2003IAUC.8107....2F）
  27. ^エミリー・ラクダワラ (2013年5月17日). 「ガリレオによる木星の軌道上の小さな岩石の偶然の観測」 . 惑星協会. 2014年8月14日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2014年10月14日閲覧。
  28. ^レイ、ウィリー（1968年7月）「惑星間通信」。参考までに。ギャラクシーサイエンスフィクション。pp.  116– 124。

引用元

ウィキメディア コモンズには、アマルテアに関連するメディアがあります。
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