IMALIA il più grande satellite irregolare di GIOVE. by Andreotti Roberto - INSA .

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Aggiornato il 31/08/2019

Imalia

È il satellite di maggiori dimensioni e che dá il nome al gruppo, venne scoperto nel 1904 ma ha ricevuto un nome definitivo solo nel 1975.

Nel dicembre 2000 la sonda Cassini è riuscita a fotografarla, ma Imalia era troppo lontana per poter vedere dei dettagli relativi alla superficie.

Orbita:
Ha un periodo orbitale di 250.1 giorni, con un semiasse maggiore di 11,46 milioni di km, un'eccentricità di 0,16 ed un'inclinazione di 29,59° rispetto al piano equatoriale di Giove.

La sua orbita risente di perturbazioni dovute al Sole e agli altri pianeti.
( vedi SOTTO ).

( Animazione grafica dell'orbita di Imalia, si nota che subisce variazioni dell'inclinazione ).

Dati fisici:
Il periodo di rotazione di Imalia è 7 h 46 m 55 ± 2 s. ( vedi SOTTO ).
Imalia appare di colore neutro (grigio), come gli altri membri del suo gruppo, con gli indici di colore B − V = 0,62, V − R = 0.4, sono simili a un asteroide di tipo C. Le misurazioni di Cassini confermano uno spettro privo di righe significative, ma solo con un lieve assorbimento a 3 μm, che potrebbe indicare la presenza di ghiaccio d'acqua.
Con un'albedo banda W1 del 7,0% ± 0,7% , Imalia è coerente con una tassonomia di tipo C. 
Un valore di irradiazione di 0,93 ± 0,02 indica che Imalia ha una bassa inerzia termica, con qualche rugosità superficiale.

Le immagini risolte di Imalia da parte di Cassini hanno portato ad una stima delle dimensioni di 150 km × 120 km , mentre le stime a terra suggeriscono che Imalia ha un diametro medio intorno 170 km , ma nel maggio 2018, Imalia ha occultato una stella, permettendo misurazioni precise delle sue dimensioni.

L'occultazione è stata osservata dallo stato americano della Georgia e dall'occultamento, a Imalia è stata data una stima delle dimensioni di 205,6 km × 141,3 km , in accordo con stime precedenti effettuate dalla Terra.
Ha un albedo del 5% ± 1%.

( Curva di luce di Imalia, da cui se ne è dedotto il periodo di rotazione ).

Analisi spettrale:

Lo spettro di Imalia mostra un chiaro segno di assorbimento nella regione di 3 μm (Figura 1 ). 

A causa del rapporto della caratteristica di assorbimento di 0,7 μm e del suo associato con silicati idrati, per prima cosa tentiamo di modellare lo spettro a 3 μm di Imalia con tipici spettri di silicato idratato. 

Questi spettri hanno un picco di assorbimento nella regione non osservata di 2,5-2,8 μm e le loro riflettività aumentano bruscamente di 2,8 μm. Nella Figura 1 confrontiamo Imalia con uno spettro di condrite CM misurato in condizioni asciutte, il cui spettro è coerente con cronstedtite , un fillosilicato che è un costituente principale delle condriti CM, scalato per adattarsi al livello del continuo a lunghezze d'onda inferiori a 2,5 μm. 

Mentre la corrispondenza oltre 3,0 μm è adeguata, a una velocità inferiore di 3,0 μm, lo spettro di Imalia gira verso l'alto anziché continuare verso il basso come un tipico fillosilicato, e non si adatta né a questo particolare minerale né alle caratteristiche generali della classe di asteroidi scuri con assorbimenti di 0,7 μm e spettri nettamente in aumento da 2,8 μm.

L'assorbimento centrato a circa 3,0 μm nello spettro di Imalia appare più simile al ghiaccio d'acqua che all'assorbimento di OH. Per esaminare questa possibilità costruiamo un modello di Shkuratov di grani scuri ricoperti di ghiaccio a grana fine, seguendo la ricetta di Rivkin & Emery. 

Nel nostro modello i grani scuri hanno costanti ottiche scelte per corrispondere al livello globale di albedo del continuum e il ghiaccio è una brina a grana fine con una frazione in volume dell'1,5% (scelta per adattarsi alla profondità dell'assorbimento) che ricopre i grani scuri. Le costanti ottiche di acqua ghiacciata sono ottenute da Mastrapa et al. 

Questo modello fornisce un'adeguata corrispondenza con il range di 2,8-3,1 μm dei dati, ma Imalia mostra un assorbimento significativamente maggiore fino a 3,6 μm che non può essere rappresentato dall'acqua ghiacciata.

( Figura 1.  Spettro di Himalia da 2,2 a 3,8 μm. Le impostazioni NIRSPEC a lunghezza d'onda più corta e più lunga sono indicate rispettivamente in nero e rosso. Lo spettro viene confrontato con una condrite CM con uno spettro coerente con cronstedtite (blu), un fillosilicato meteoritico comunemente presente, e con un modello di ghiaccio d'acqua a grana fine sovrastante i grani scuri (verde). Nessuno dei due materiali offre una corrispondenza soddisfacente con lo spettro di Himalia ).

Una ricerca di tutte le banche dati disponibili, di spettri di riflettanza, non rivela materiali che possano eguagliare lo spettro di Imalia. Si può ottenere una corrispondenza più stretta, tuttavia, confrontando lo spettro di Imalia con quelli degli asteroidi della fascia principale scuri. 

Lo spettro dell'asteroide 24 Themis, ad esempio, contiene analogamente una caratteristica simile all'acqua ghiacciata a ~ 3,1 μm seguita da un continuo assorbimento fino a 3,6 μm , ma un confronto ravvicinato tra i due spettri mostra che il picco di assorbimento nello spettro di Imalia è spostato di ~ 0.05 μm rispetto a quello di Themis. Un'ottima corrispondenza con lo spettro di Imalia deriva tuttavia dallo spettro dell'asteroide di tipo CF, 52 Europa. Nella figura 2 confrontiamo lo spettro di Imalia con un modello in cui abbiamo preso lo spettro di 52 Europa e abbiamo permesso che la pendenza spettrale e la profondità di assorbimento fossero parametri liberi in un adattamento ai dati. 

La migliore vestibilità dà uno spettro con una pendenza di 2,4-3,7 μm del 23% più rossa di quella di 52 Europa e un assorbimento del 70% più profondo. 

Lo spettro risultante è quasi indistinguibile da quello di Imalia. Inoltre, la forma complessiva dello spettro visibile attraverso 2 μm con un ampio assorbimento centrato a ~ 1,2 μm appare molto simile alla fotometria a banda larga disponibile di Imalia . 

Tuttavia, gli spettri del gruppo di asteroidi di tipo Europa non hanno alcuna caratteristica di assorbimento di 0,7 μm. Basandosi sulla combinazione altrimenti forte tra Imalia e 52 Europa e la forte correlazione tra assorbimento di 0,7 μm e l'aspetto dell'assorbimento di OH simile a 3 μm non visto su Imalia, sospettiamo che non sia presente alcun assorbimento effettivo di 0,7 μm su Imalia. 

Questo sospetto richiede una conferma osservativa. 

Concludiamo che se Imalia fosse stato un asteroide scuro della fascia principale, sarebbe stato chiaramente inserito nel gruppo di spettri di tipo Europa che include 52 Europa, 31 Euphrosyne e 451 Patientia.

( Figura 2.  Spettro di Himalia rispetto allo spettro del 52 Europa (blu). La corrispondenza è eccellente, così come la corrispondenza con le porzioni di lunghezza d'onda più corte dello spettro. La composizione superficiale del gruppo simile ad Europa è sconosciuta, ma gli altri membri sono tutti situati nel mezzo della fascia degli asteroidi ).

( Analisi spettrale - In grafico riportiamo i dati da 0,8 fino a 2,5 micrometri ).

I nostri risultati confermano che la superficie di Imalia, è dominata da materiali opachi come quelli visti nei meteoriti del tipo condriti carbonacei. La nostra modellazione spettrale degli spettri NIR di Imalia conferma che la sua composizione superficiale ha con la magnetite il minerale dominante.

Anello di polveri:
La sonda New Horizons, passando da Giove ha fotografato Imalia, immortalando pure quello che potrebbe essere un possibile anello di polveri intorno a Giove ed incentrato sull'orbita del maggiore dei satelliti irregolari esterni.

( In foto, nel cerchietto le due posizioni di Imalia a circa 3h 20' di differenza, mentre indicato dalla freccia si può notare un alone rossastro ).

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A cura di Andreotti Roberto.