アマルテア (衛星)

アマルテア：木星の赤い衛星

アマルテアは、木星を公転する5番目の衛星です。1892年、エドワード・エマーソン・バーナードによってリック天文台で発見されました。目視観測による衛星の発見としては最後のものであり、ガリレオ衛星の発見以降、初めて発見された木星の衛星という歴史的意義も持ちます。当初は「Jupiter V」と呼ばれ、1975年に現在の名称が正式に採用されました。ギリシャ神話に登場する、ゼウスを育てたニンフ、アマルテイアに由来しています。

アマルテアの発見と観測

アマルテアの発見は、91cm屈折望遠鏡を用いた直接観測によるものでした。その後、ボイジャー探査機やガリレオ探査機による観測で、その物理的特徴や軌道などが詳細に明らかになっていきました。特に、ガリレオ探査機は2002年にアマルテアに最接近し、貴重な観測データを取得しました。

アマルテアの物理的特徴

アマルテアは、非常に赤い色をした表面を持っています。これはイオ由来の硫黄などの物質によるものだと考えられています。表面には明るい領域や、直径100kmにも及ぶ巨大なクレーター「パン」など、多くの地形が存在します。また、直径80kmのクレーター「ガエア」も確認されています。これらのクレーターの規模から、アマルテアはかつては硬い物質で構成されていたと考えられていました。

しかし、ガリレオ探査機によるフライバイ観測で、アマルテアの平均密度は0.86 g/cm³と低密度であることが判明しました。これは氷を多く含む組成、もしくは多孔質のラブルパイル構造を示唆しています。すばる望遠鏡による赤外線スペクトル観測からは、含水鉱物や有機物を含む可能性も示されています。これらの観測結果から、アマルテアは木星の現在の位置よりも遠くで形成された後、現在の軌道に移動してきたか、あるいは木星の重力に捕獲された小惑星である可能性が考えられています。アマルテアの赤外線スペクトルは、炭素質小惑星由来の隕石と類似していることも報告されています。

アマルテアは、太陽から受けるエネルギーよりも多くの熱を放射しています。これは木星からの熱放射や反射光、荷電粒子の衝突による加熱などが原因だと考えられています。

アマルテアの形状は非常に不規則で、三軸径は250 × 146 × 128 kmです。木星に潮汐固定されており、常に長軸を木星に向けて公転しています。

アマルテアの軌道と木星の環

アマルテアの軌道長半径は約181,000 kmで、軌道離心率と軌道傾斜角は、木星に近い軌道を公転する衛星としては比較的大きいです。これはガリレオ衛星イオの影響によるものだと考えられています。

アマルテアは、アマルテア・ゴサマー環の外縁付近に位置しています。この環は、アマルテアから放出された塵によって形成されていると考えられています。アマルテアの脱出速度が非常に低いため、微小隕石の衝突などで発生した塵は容易にアマルテアから脱出でき、環を形成するのです。

ガリレオ探査機は、アマルテアの軌道付近で9個の閃光を検出しました。これらは、アマルテアを周回する小さな衛星（ムーンレット）の可能性があります。これらのムーンレットは、アマルテアへの隕石衝突で放出された物質が、重力的に捕獲されたものだと推測されています。

アマルテアの地形

アマルテア表面には、多くのクレーターや明るい斑点（白斑）が存在します。クレーターの名前はギリシア神話の神々に、白斑の名前はゼウスに関連する場所に由来しています。

まとめ

アマルテアは、その赤い表面、不規則な形状、低密度、そして木星の環形成への関与など、多くの謎を秘めた興味深い衛星です。今後の観測によって、アマルテアの形成や進化に関するさらなる知見が得られることが期待されています。

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