Введение
Метис, также известный как Юпитер XVI, является самой внутренней из известных лун Юпитера. Он был обнаружен в 1979 году на изображениях, полученных с помощью космического аппарата «Вояджер-1», и в 1983 году был назван в честь первой жены Зевса, Метиды. Дополнительные наблюдения, выполненные космическим аппаратом «Галилео» в период с начала 1996 года по сентябрь 2003 года, позволили получить изображения его поверхности. Метис находится в приливной синхронизации с Юпитером, и его форма сильно асимметрична: наибольший диаметр почти вдвое превышает наименьший. Он также является одним из двух известных спутников, обращающихся вокруг Юпитера с периодом, меньшим чем продолжительность суток Юпитера; второй – Адрастея. Метис вращается внутри основного кольца Юпитера и считается основным источником материала для этого кольца.
Открытие и наблюдения
Метис был обнаружен в 1979 году Стивеном П. Синнотом на изображениях, сделанных зондом «Вояджер-1», и получил предварительное обозначение S/1979 J 3. В 1983 году он был официально назван в честь Метиды, титаниды, первой жены Зевса (греческого аналога Юпитера). На фотографиях, сделанных «Вояджером-1», Метис выглядел лишь точкой, поэтому знания о нем были весьма ограничены до прибытия космического аппарата «Галилео». К 1998 году «Галилео» заснял почти всю поверхность Метиса и определил ограничения на его состав. Хотя орбитальный аппарат «Юнона», прибывший к Юпитеру в 2016 году, оснащен камерой JunoCam, она в основном используется для наблюдений за самим Юпитером. В ходе близких наблюдений Юпитера он может получать отдельные удаленные изображения самых внутренних спутников – Метиса и Адрастеи.
Физические характеристики
Метис имеет неправильную форму и его поперечник составляет 60 километров, что делает его вторым по величине из четырех внутренних спутников Юпитера. Таким образом, очень приблизительная оценка площади его поверхности может находиться в пределах от 5800 до 11600 квадратных километров (приблизительно 8700). Состав и масса Метиса точно не известны, но, вероятно, его средняя плотность составляет 1,5 г/см³ или выше, а масса может быть оценена в ~6,4×10¹⁶ кг или больше. Поверхность Метиса сильно испещрена кратерами, темная и кажется красноватой. Существует значительная асимметрия между передним и задним полушариями: переднее полушарие в 1,3 раза ярче заднего. Эта асимметрия, вероятно, вызвана более высокой скоростью и частотой ударов о переднее полушарие, которые вызывают выброс светлого материала (предположительно льда) из его недр.
Орбита и вращение
Метис — самый внутренний из четырёх небольших внутренних спутников Юпитера. Он обращается вокруг Юпитера на расстоянии около 128 000 км (1,79 радиуса Юпитера) внутри главного кольца Юпитера. Орбита Метиса имеет очень малый эксцентриситет (~0,0002) и наклон (~0,06°) относительно экватора Юпитера. Из-за приливной синхронизации Метис вращается синхронно со своим орбитальным периодом (около 7 часов), при этом его самая длинная ось направлена к Юпитеру. Юпитер отбрасывает тень на всю поверхность Метиса в течение 68 минут каждый метианский день. Метис находится внутри радиуса синхронной орбиты Юпитера (как и Адрастея), и в результате приливные силы медленно приводят к уменьшению его орбиты. Если его плотность сопоставима с плотностью Амальтеи, орбита Метиса находится в пределах жидкого предела Роше; однако, поскольку он не разрушился, он должен находиться за пределами твёрдого предела Роше.
Связь с кольцами Юпитера
Орбита Метиса расположена примерно в 1000 км внутри основного кольца Юпитера. Она вращается в пределах щели или провала в кольце шириной около 500 км. Эта щель явно каким-то образом связана с луной, но происхождение этой связи пока не установлено. Метис поставляет значительную часть пыли основного кольца. Этот материал, по всей видимости, состоит главным образом из вещества, выбрасываемого с поверхностей четырех небольших внутренних спутников Юпитера в результате метеоритных ударов. Из-за низкой плотности спутников их поверхности находятся относительно близко к краю их сферы Роша, что облегчает потерю выброшенного материала в космос.