1892 von Edward Emerson Barnard (1857-1923) entdeckt, ist Amalthea der dritte Mond des Jupiter nach Entfernung und einer der faszinierendsten seiner inneren Satelliten. Mit einem durchschnittlichen Radius von etwa 83 km hat sie eine unregelmäßige Form, die an einen riesigen Stein erinnert, der durch die Schwerkraft des Planeten verformt wurde. Ihre intensive rote Farbe fasziniert Planetenforscher: Sie könnte mit Schwefelverbindungen aus den Eruptionen von Io oder einer dünnen Schicht interplanetaren Staubs zusammenhängen, der auf ihrer Oberfläche gefangen ist.
Amalthea umkreist den Jupiter in einer Entfernung von etwa 181.000 km, das sind nur 2,5 Jupiterradien vom Zentrum des Planeten. Sie befindet sich innerhalb des dünnen Ringsystems des Jupiter und trägt direkt zu dessen Versorgung bei. Mikrometeoriten, die ständig auf ihre Oberfläche treffen, schleudern Staub aus, der sich in den Gossamer-Ring integriert. Diese dynamische Wechselwirkung zwischen Schwerkraft, Staub und Plasma schafft eine komplexe Umgebung, in der die Materialdichte je nach magnetischer Breite variiert.
Messungen der Sonde Galileo ergaben, dass Amalthea eine durchschnittliche Dichte von nur 0,86 g/cm³ aufweist, weniger als die von Wasser. Dieser Wert deutet auf eine Zusammensetzung hin, die hauptsächlich aus Eis gemischt mit porösem und gebrochenem Material besteht. Bei einer Oberflächenschwerkraft von nur \(1,8 \times 10^{-3}\) m/s² könnte ein Astronaut mühelos mehrere hundert Meter hoch springen. Diese geringe Dichte unterstützt die Hypothese eines primitiven Ursprungs, möglicherweise ein gefrorenes Fragment, das in der frühen Zeit des Jupitersystems eingefangen wurde.
Amalthea zeigt ausgeprägte Reliefs: Der Mons Pan und der Krater Gaea erreichen eine Tiefe von mehreren Kilometern. Diese Strukturen deuten auf gewaltsame Einschläge und eine geringe innere Kohäsion hin. Ihre Umlaufbahn, die sehr nah am Jupiter liegt, setzt sie zudem einer intensiven Bombardierung durch energiereiche Teilchen aus, die in der Magnetosphäre des Planeten gefangen sind. Die einfallende Strahlung verursacht eine schwankende elektrostatische Aufladung und eine langsame Erosion der Oberflächenmaterialien.
Trotz ihrer geringen Größe reflektiert Amalthea das Sonnenlicht stark und wird manchmal während jovianischer Okkultationen als rötlicher Punkt sichtbar. Ihre Oberfläche, die aus unregelmäßigen Materialien besteht, streut das Licht nach einem modifizierten Rayleigh-Gesetz. Das von Amalthea reflektierte Licht erhellt schwach die oberen Schichten der inneren Ringe und trägt so zur diffusen Leuchtkraft bei, die in der Umgebung des Jupiter beobachtet wird.
N.B.:
Die inneren Monde des Jupiter (Metis, Adrastea, Amalthea und Thebe) umkreisen alle die jovianische Magnetosphäre. Ihre Wechselwirkung mit dem Koronalplasma erzeugt Lichtbögen und Radioemissionen, die von der Erde aus nachweisbar sind.
| Parameter | Durchschnittswert | Einheit | Anmerkung |
|---|---|---|---|
| Mittlerer Radius | 83,5 | km | Unregelmäßige Form, sehr langgestreckt (250 × 146 × 128 km) |
| Masse | 2,08 × 1018 | kg | Geringe Schwerkraft, nahe \(1,8 \times 10^{-3}\) m/s² |
| Dichte | 0,86 | g/cm³ | Zeigt eine poröse Struktur aus Eis und Silikaten an |
| Durchschnittliche Entfernung zum Jupiter | 181.366 | km | Im inneren Gossamer-Ring gelegen |
| Umlaufzeit | 0,498 | Erdtage | Synchronisierte Umlaufbahnen, Rotation an Jupiter gebunden |
Quelle: NASA – Jet Propulsion Laboratory, Galileo-Mission (1995–2003).