ความสัมพันธ์กับวงแหวนของดาวพฤหัสบดี
เนื่องด้วยความหนาแน่นที่ต่ำมากและรูปร่างที่ไร้รูปทรงของดวงจันทร์ทำให้เกิดความเร็วหลุดพ้น ณ จุดใด ๆ บนพื้นผิวของแอมัลเธียมีค่าไม่เกิน 1 เมตร ต่อ วินาที ซึ่งเป็นค่าที่ห่างไกลจากค่าความเร็วหลุดพ้นของดาวพฤหัสบดีอย่างมาก ที่ความเร็วหลุดพ้นต่ำขนาดนี้แม้แต่ฝุ่นก็สามารถหลุดออกจากดวงจันทร์ได้โดยง่ายแม้เพียงการพุ่งชนของอุกกาบาตขนาดไมโคร ซึ่งฝุ่นที่หลุดออกจากผิวดวงจันทร์นี่เองที่ได้รวมตัวและก่อเกิดเป็นชั้นวงแหวนเบาบางแอมัลเธีย[7]
ในระหว่างที่ยานกาลิเลโอบินผ่านแอมัลเธีย ยานกาลิเลโอได้ตรวจพบสัญญาณกระพริบ 9 ครั้งซึ่งน่าจะเป็นดวงจันทร์ขนาดเล็กซึ่งอยู่ใกล้เคียงกับวงโคจรของแอมัลเธีย เนื่องจากสัญญาณตรวจพบได้จากจุดเดียวเท่านั้น จึงไม่สามารถวัดระยะทางที่แท้จริงได้ ดวงจันทร์ขนาดเล็กอาจมีขนาดได้ตั้งแต่ก้อนกรวดหรือสนามกีฬา ยังไม่เป็นที่ทราบถึงต้นกำเนิดของดวงจันทร์ขนาดเล็กเหล่านี้ บางทีอาจถูกจับไว้โดยแรงดึงดูดในตำแหน่งวงโคจรปัจจุบัน หรืออาจเป็นชิ้นส่วนที่หลุดออกมาเมื่อดวงจันทร์ถูกอุกกาบาตชน ในวงโคจรต่อไปซึ่งเป็นวงโคจรสุดท้ายของยานกาลิเลโอ ยานได้ตรวจพบดวงจันทร์ขนาดเล็กอีกจำนวนมาก อย่างไรก็ตามในครั้งนี้แอมัลเธียได้โคจรอยู่ที่อีกด้านของดางพฤหัสบดี ดังนั้นจึงน่าจะเป็นไปได้ที่วัตถุเหล่านี้จะก่อตัวขึ้นเป็นวงแหวนรอบดาวพฤหัสบดีซึ่งอยู่ใกล้เคียงกับวงโคจรของแอมัลเธีย[19][20][21][22]
ทิวทัศน์ของแอมัลเธียและทิวทัศน์ที่มองจากแอมัลเธีย
การจำลองวิวของท้องฟ้าเมื่อมองจากแอมัลเธีย
จากพื้นผิวของดาวพฤหัสบดีหรือเหนือชั้นเมฆของดาวพฤหสับดี แอมัลเธียจะปรากฏอย่างสุกสว่างด้วยค่าความส่องสว่างปรากฏที่ – 4.7[b] ซึ่งเป็นความสว่างระดับเดียวกับดาวศุกร์เมื่อมองจากโลก แต่แอมัลเธียปรากฏขนาดเพียง 8 ลิปดา (arcminutes) [c] ซึ่งมีขนาดเล็กจนสังเกตได้ยาก คาบการโคจรของแอมัลเธียยาวกว่าวันของดาวพฤหัสบดีเพียงเล็กน้อย (สำหรับกรณีนี้ประมาณ 20%) ซึ่งหมายความว่าแอมัลเธียเดินทางข้ามขอบฟ้าของดาวพฤหัสบดีอย่างช้า ๆ เวลาตั้งแต่ดวงจันทร์แอมัลเธียขึ้นถึงดวงจันทร์แอมัลเธียลับขอบฟ้าจะมากกว่า 29 ชั่วโมง[23]จากพื้นผิวของแอมัลเธียดาวพฤหัสบดีปรากฏขนาดใหญ่มากประมาณ 46 องศา[c] แอมัลเธียมีขนาดใหญ่ประมาณ 92 เท่าของจันทร์เต็มดวงเมื่อมองจากโลกเพราะว่าการหมุนไปพร้อมกันกับดาวพฤหัสบดีจะปรากฏคงที่บนท้องฟ้าไม่เคลื่อนที่ไปไหน และจะไม่สามารถมองเห็นได้จากอีกด้านของแอมัลเธีย ดวงอาทิตย์ถูกดาวพฤหัสบดีบดบังราวหนึ่งชั่วโมงครึ่งทุก ๆ ครั้งที่โคจรครบหนึ่งรอบ และด้วยคาบการโคจรของแอมัลเธียที่สั้นมากทำให้มีช่วงเวลากลางวันสั้นกว่าหกชั่วโมง แม้ว่าดาวพฤหัสบดีจะปรากฏความสว่างมากกว่า 900 เท่าเมื่อเทียบกับดวงจันทร์เต็มดวงที่มองจากโลก แต่ก็กระจายไปบนพื้นที่มากกว่า 8500 เท่า ดังนั้น จึงไม่สว่างมากกว่าเมื่อเทียบต่อหนึ่งหน่วยพื้นที่[b]
การสำรวจ
ในช่วง พ.ศ. 2522 – 2523 ยานอวกาศวอยเอจเจอร์ 1 และ 2 ได้ถ่ายภาพแรกของแอมัลเธียซึ่งแสดงให้เห็นถึงพื้นผิวของแอมัลเธีย[2] แอมัลเธียยังได้รับการตรวจวัดแสงทั้งในย่านความถี่ที่มองเห็นได้และย่านอินฟราเรดและตรวจวัดอุณหภูมิของพื้นผิว[14] ต่อมายานกาลิเลโอได้ถ่ายภาพพื้นผิวของแอมัลเธียโดยสมบูรณ์ ในวันที่ 5 พฤศจิกายน พ.ศ. 2545 ยานกาลิเลโอได้เข้าใกล้แอมัลเธียที่ความสูงประมาณ 160-170 กม. ยานได้ตรวจวัดมวลของแอมัลเธียอย่างแม่นยำและยานกาลิเลโอได้อาศัยแรงดึงดูดของแอมัลเธียในการเปลี่ยนวงโคจรเพื่อพุ่งเข้าไปยังดาวพฤหัสบดีในเดือนกันยายน พ.ศ. 2546 อันเป็นการสิ้นสุดภารกิจของยานกาลิเลโอ[3] ใน พ.ศ. 2549 วงโคจรของแอมัลเธียได้รับการตรวจสอบโดยละเอียดอีกครั้งโดยยานนิวฮอไรซันส์
ในนวนิยาย
ดูบทความหลักที่: แอมัลเธียในสื่อสิ่งพิมพ์
แอมัลเธียปรากฏเป็นฉากในบันเทิงคดีแนววิทยาศาสตร์หลายชิ้น รวมทั้งงานของอาร์เธอร์ ซี. คลาร์กและเจมส์ บลิช
แอมัลเธียมีรูปร่างที่ไร้รูปทรงโดยมีรูปร่างคล้ายทรงรีขนาดประมาณ 250 x 146 x 128 กิโลเมตร[2] โดยมีขนาดพื้นที่ผิวระหว่าง 88,000 ถึง 170,000 ตารางกิโลเมตร คาดการณ์ว่าน่าจะประมาณ 130,000 ตารางกิโลเมตร แกนยาวของแอมัลเธียจะถูกล็อกด้วยแรงน้ำขึ้นน้ำลงให้ชี้เข้าหาดาวพฤหัสบดีตลอดเวลาซึ่งเป็นปรากฏการณ์เดียวกันกับดาวบริวารชั้นในของดาวพฤหัสบดีดวงอื่น ๆ [7] พื้นผิวของดวงจันทร์เต็มไปด้วยร่องรอยของการพุ่งชนของอุกกาบาตบางแห่งซึ่งมีขนาดใหญ่มากเมื่อเทียบกับขนาดของดวงจันทร์ เช่น แอ่งอุตกาบาตแพนซึ่งเป็นหลุมอุกกาบาตที่มีขนาดใหญ่ที่สุดโดยมีขนาดปากหลุมกว้าง 100 กิโลเมตร และลึกไม่ต่ำกว่า 8 กิโลเมตร[2] หลุมอุกกาบาตไกอา กว้าง 80 กิโลเมตรซึ่งอาจจะลึกไม่ต่ำกว่าสองเท่าของความลึกของหลุมอุกกาบาตแพน[2] แอมัลเธียมีภูเขา 2 แห่ง ชื่อ Mons Lyctas และ Mons Ida ซึ่งมีความสูงถึง 20 กิโลเมตร[2]
จากรูปร่างที่ไร้รูปทรงและขนาดที่ใหญ่ของแอมัลเธียทำให้ในอดีตได้มีการสรุปว่าแอมัลเธียมีส่วนประกอบหลักเป็นของแข็งและคงตัว[7] ซึ่งเป็นคำอธิบายว่าถ้าหากว่าส่วนประกอบหลักของดวงจันทร์เป็นน้ำแข็งหรือสสารอ่อนอื่น ๆ ส่วนประกอบเหล่านี้ควรจะถูกแรงดึงดูดของดวงจันทร์เองดึงออกจนกลายเป็นรูปทรงกลมมากกว่ารูปร่างดังเช่นปัจจุบัน อย่างไรก็ตามในวันที่ 5 เดือนพฤศจิกายน พ.ศ. 2548 ยานอวกาศกาลิเลโอได้บินผ่านในระยะห่างต่ำกว่า 160 กิโลเมตรจากแอมัลเธีย และระยะทางที่เบี่ยงเบนของวงโคจรของแอมัลเธียจะใช้ในการคำนวณหามวลของดวงจันทร์ (ปริมาตรของดวงจันทร์ได้คำนวณไว้ก่อนหน้านี้จากการวิเคราะห์ภาพถ่ายที่มีทั้งหมด คาดว่าจะมีความผิดพลาดไม่เกิน 10%) [2] ในที่สุดเราก็สามารถหาความหนาแน่นของแอมัลเธียได้ 0.86 กรัม ต่อ ลูกบาศก์เซนติเมตร[3][16] ดังนั้นส่วนประกอบหลักของแอมัลเธียจะต้องเป็นน้ำแข็งหรือโครงสร้างของดวงจันทร์ต้องเป็นโพรงหรือรูพรุน หรือโครงสร้างหรือส่วนประกอบอื่น ๆ ที่ผสมผสานกัน ในการวัดเมื่อเร็ว ๆ นี้ โดยกล้องโทรทรรศน์ซูบารุได้ชี้ว่าดวงจันทร์ประกอบด้วยน้ำแข็งเป็นส่วนประกอบหลัก[17] ซึ่งดวงจันทร์ไม่สามารถก่อตัวขึ้นได้ที่ตำแหน่งปัจจุบัน เนื่องจากดาวพฤหัสบดีในยุคก่อกำเนิดจะมีความร้อนสูงมาก ซึ่งจะละลายดวงจันทร์ก่อนที่ดวงจันทร์จะก่อตัวขึ้นมาได้ ดังนั้น จึงเป็นไปได้สูงที่ดวงจันทร์จะก่อตัวในวงโคจรที่ห่างไกลจากดาวพฤหัสบดี หรืออาจจะเป็นวัตถุที่พลัดหลงเข้ามาในระบบสุริยะและถูกดาวพฤหัสบดีจับยึดไว้[3] เป็นที่น่าเสียดายว่าไม่มีภาพถ่ายจากยานในขณะที่บินผ่านเนื่องจากเกิดความเสียหายของกล้องถ่ายภาพของยานกาลิเลโอจากการแผ่รังสี ในเดือนมกราคม พ.ศ. 2545 และภาพถ่ายอื่น ๆ ที่ได้มีความละเอียดต่ำ
