Ío (satelita)

Ío jest częścią czterech satelitów odkrytych przez Galileo Galilei w 1610 r., A czterech jest najbliżej planety. (Wikimedia Commons).

Co to jest ío?

Ío Jest częścią czterech satelitów galilejskich (ío, Europe, Ganymedes, Calisto), ponieważ zostały one odkryte w 1610 roku przez Galileo Galilei z podstawowym teleskopem, który sam zbudował.

Jest to trzeci rozmiar tych satelitów Galilean i pozostałych 75 satelitów Jowisza. W Orbital Radio Order jest piątym satelitą i pierwszym z Galileszy. Jego imię pochodzi z mitologii greckiej, w której IO był jedną z wielu dziewic, z których bóg Zeus, zwany także Jowiszem w mitologii rzymskiej, zakochał się.

Ío ma trzecią część średnicy ziemi i rozmiar podobny do naszego satelitarnego księżyca. W porównaniu z innymi satelitami układu słonecznego, ío zajmuje piąte miejsce w wielkości, poprzedzone księżycem.

Powierzchnia Iro ma łańcuchy górskie, które wyróżniają się na rozległych równinach. Nie obserwuje się żadnych kraterów uderzeniowych, co wskazuje, że zostały usunięte przez ich wielką aktywność geologiczną i wulkaniczną, uważane za największe ze wszystkich w Układzie Słonecznym. Jego wulkany wytwarzają chmury związków siarki, które wznoszą się o 500 km nad jej powierzchnią.

Setki gór są liczone na ich powierzchni, niektóre wyższe niż Mount Everest, które powstały z powodu intensywnego wulkanizmu satelitarnego.

Odkrycie ío w 1610 r. I pozostałe satelity galilejskie zmieniły perspektywę naszej pozycji we wszechświecie, ponieważ w tym czasie sądzono, że jesteśmy centrum wszystkiego.

Po odkryciu „innych światów”, jak Galileusz nazwał satelity, które obracały się wokół Jowisza, pomysł stał się bardziej wykonalny i namacalny, zaproponowany przez Kopernika, że ​​nasza planeta kręciła się wokół Słońca.

Dzięki ío pierwszy pomiar prędkości światła dokonał duński astronom Ole Christensen Rømer w 1676 roku. Zauważył, że czas trwania zaćmienia IRO przez Jowisza był 22 minuty krótszy, gdy Ziemia była bliżej Jowisza.

To był czas, w którym w świetle zajęło podróż do naziemnej średnicy orbity, stamtąd Rømer oszacował 225.000 km/s dla prędkości światła, 25% niższa niż obecna wartość obecnie.

Ogólne cechy ío

W czasie, gdy misja Voyager zbliżyła się do systemu Jovian, znalazł osiem wybuchających wulkanów w ío i misji Galileo, chociaż nie mógł zbliżyć się do satelity, przyniósł obrazy doskonałej rozdzielczości wulkanów. Nie mniej niż 100 wybuchowych wulkanów wykryło tę sondę.

Powierzchnia IRO pokazująca obszerne równiny i obfite wulkany, z prawdziwymi kolorami sfotografowanymi przez sondę Galileo. Źródło: NASA.

Głównymi cechami fizycznymi ío to:

• Jego średnica wynosi 3.643,2 km.
• Masa: 8,94 x 10²² kg.
• Średnia gęstość 3,55 g/cm³.
• Temperatura powierzchni: (ºC): -143 do -168
• Przyspieszenie nasilenia na jego powierzchni wynosi 1,81 m/s² lub 0,185 g.
• Okres rotacji: 1d 18h ​​27,6m
• Okres tłumaczenia: 1d 18h ​​27,6m.
• Atmosfera złożona z dwutlenku siarki (SO2) w 100%.

Może ci służyć: energia grawitacyjna: formuły, cechy, zastosowania, ćwiczenia

Podsumowanie głównych cech ío

Kompozycja

Najbardziej podświetlającą cechą ío jest jego żółty kolor, który wynika z siarczku osadzonego na zasadniczo powierzchni wulkanicznej. Dlatego, chociaż skutki wynikające z meteorytów przyciąganych przez giganta Jowisza są częste, są one szybko wymazane. 

Uważa się, że bazaltos, jak zawsze, kolorowy żółty przez siarczek.

W płaszczu (patrz szczegóły struktury wewnętrznej) obfituj stopione krzemiany, podczas gdy skorupa składa się z siarków i mrożonego dwutlenku siarki.

Ío jest najciekawszym satelitą układu słonecznego (3,53 g/cc) i jest porównywalny z skalistymi planetami. Krzemowa skała z płaszcza otacza się stopionym rdzeniem siarczkowym żelaza.

Wreszcie atmosfera IRO składa się z prawie 100% dwutlenku siarki.

Atmosfera

Obraz Iro, wykonany przez misje Galileo i Voyager

Analizy spektralne ujawniają słabą atmosferę dwutlenku siarki. Nawet gdy setki aktywnych wulkanów rzucają tonę gazów na sekundę, satelita nie może ich zatrzymać z powodu niewielkiej grawitacji i że prędkość wydechu satelitarnego też nie jest bardzo wysoka.

Dodatkowo, jonizowane atomy, które porzucają przychodzenia ío, są uwięzione przez pole magnetyczne Jowisza, tworząc rodzaj pączku na orbicie. To właśnie te jony siarkowe drukują czerwony kolor na małym i bliskim satelicie Amaltea, którego orbita jest poniżej Iro.

Słabe i cienkie ciśnienie w atmosferze jest bardzo niskie, a jej temperatura jest mniejsza niż -140ºC.

Powierzchnia ío jest wroga dla ludzi, ze względu na niskie temperatury, ze względu na toksyczną atmosferę i ogromne promieniowanie, ponieważ satelita znajduje się w pasach promieniowania Jupita. 

Atmosfera ío wychodzi i odwraca

Z powodu ruchu orbitalnego ío jest czas, w którym satelita przestaje odbierać światło słoneczne, od czasu Eclipsa Jowisza. Ten okres trwa 2 godziny i zgodnie z oczekiwaniami temperatura spada.

Rzeczywiście, kiedy stawiam czoła słońcu, jego temperatura wynosi -143 °. 

Podczas zaćmienia słaba atmosfera satelitarnego kondensuje się na powierzchni, tworząc dwutlenek siarki i całkowicie znika.

Następnie, gdy zaćmienie przestanie, a temperatura zaczyna rosnąć, skondensowany dwutlenek siarki odparowuje i słaba atmosfera ío powraca. To wniosek, że zespół NASA osiągnął w 2016 roku.

Następnie atmosfera ío nie jest tworzona przez gazy wulkanów, ale przez sublimację lodu na ich powierzchni.

Może ci służyć: proces izokoryczny

Ruch tłumaczenia

IO Pełny obrót wokół Jowisza w 1,7 dnia naziemny, a po każdym powrocie satelity jest przyćmiony przez planetę gospodarza, przez okres 2 godzin.

Z powodu ogromnej siły pływowej orbita ío powinna być okrągła, jednak nie jest to tak spowodowane interakcją z innymi księżycami Galilean, z którymi są w rezonansie orbitalnym.

Kiedy IO kończy 4 lata, Europa daje 2 i Ganímedes 1. Ciekawe zjawisko można zobaczyć w następującej animacji:

Rezonans orbitalny ío i jego bracia satelitarne: Ganymedes i Europe. Źródło: Wikimedia Commons.

Ta interakcja sprawia, że ​​orbita satelitarna ma pewną mimośrodowość, obliczoną w 0,0041.

Niewielki promień orbitalny (ekspert lub peryhelio) wynosi 420.000 km, podczas gdy główny promień orbitalny (podtrzymanie lub apelium) wynosi 423.400 km, dając średni promień orbitalny 421.600 km.

Płaszczyzna orbitalna jest pochylona w odniesieniu do płaszczyzny orbitalnej w temperaturze 0,040 °.

Uważa się, że IO jest najbliższym satelitą dla Jowisza, ale w rzeczywistości poniżej jego orbity są cztery kolejne satelity, choć wyjątkowo małe.

W rzeczywistości jest 23 razy większy niż największy z tych małych satelitów, które prawdopodobnie są meteorytami uwięzionymi w dotkliwości Jowisza.

Nazwy maleńkich księżyców, w kolejności bliskości do ich planety gospodarza to: Metis, Adrastea, Amaltea i Tebe.

Po orbicie ío następnym satelitą jest Galilean: Europa.

Pomimo tego, że jest bardzo blisko ío, Europa jest zupełnie inna pod względem składu i struktury. Uważa się, że dzieje się tak, ponieważ ta niewielka różnica w promieniu orbitalnym (249 tysięcy km) sprawia, że ​​siła przypływu nad Europą.

Orbita i magnetosfera Jowisza IRO

Księżyce Jowisza: ío, Europa, Ganymedes i Calisto

Wulkany ío wydala atomy siarkowe, które są uwięzione przez pole magnetyczne Jowisza, tworząc pączek kierowcy plazmatycznej, który pokrywa się z orbitą satelitarną.

To własne pole magnetyczne Jowisza przeciąga jonizowany materiał słabej atmosfery ío.

Zjawisko to tworzy prąd 3 milionów wzmacniaczy, który nasila potężne pole magnetyczne Jowisza do więcej niż dwukrotnie, w odniesieniu do wartości, gdyby nie było nikogo.

Ruch rotacyjny

Okres obrotu wokół własnej osi pokrywa się z okresem orbitalnym satelity, który jest spowodowany siłą przypływową, którą Jowisz wywiera na Ry, będąc jego wartością 1 dzień, 18 godzin i 27,6 sekundy.

Nachylenie osi obrotu jest nieznaczne.

Struktura wewnętrzna

Jowisz i jego księżyce, widziane z teleskopu. Źródło: Jan Sandberg, atrybucja, za pośrednictwem Wikimedia Commons

Ponieważ jego średnia gęstość wynosi 3,5 g/cm³ Stwierdzono, że wewnętrzna struktura satelity jest skalista. Analiza spektralna IRO nie ujawnia obecności wody, więc istnienie lodu jest mało prawdopodobne.

Zgodnie z obliczeniami na podstawie zebranych danych uważa się, że satelita ma mały rdzeń żelazo lub żelazo zmieszane z siarką.

Może ci służyć: jaka jest równowaga cząstki? (Z przykładami)

Następnie następuje Rocky Mantle głębokie i częściowo stopione i cienką i skalistą skórkę.

Powierzchnia przedstawia kolory źle wykonanej pizzy: czerwona, jasnożółta, brązowa i pomarańczowa.

Pierwotnie tak myślano Kora Była to siarka, ale pomiary podczerwieni ujawniają, że wulkany powodują erupcje lawy w temperaturze 1500ºC, co wskazuje, że nie składa się tylko z siarki (która gotuje się w 550ºC), istnieje również stopiony skalny skalny.

Kolejnym dowodem obecności skały jest istnienie niektórych gór o wysokościach, które podwójnie góra Everest. Sama siarka nie miałaby niezbędnego odporności na wyjaśnienie tych formacji.

Wewnętrzna struktura ío zgodnie z modelami teoretycznymi podsumowano na następującej ilustracji:

Ío Struktura. Źródło: Wikimedia Commons.

Ío Geology

Aktywność geologiczna planety lub satelity jest napędzana przez ciepło w środku. A najlepszym przykładem jest IRO, najgłębsza z głównych satelitów Jowisza.

Ogromna masa jego gospodarza jest wielkim atraktorem meteorytowym, takim jak zapamiętany szemaker-levy 9 w 1994 r., Jednak ío nie wykazuje kraterów uderzeniowych, a powodem jest to, że intensywna aktywność wulkaniczna nie usuwa ich.

Ío ma ponad 150 aktywnych wulkanów, które rzucają wystarczającą ilością popiołu, aby pochować kraterów uderzeniowych. Wulkanizm Iro jest znacznie intensywny niż Ziemi i jest największym z całego układu słonecznego.

To, co wzmacnia erupcje wulkanów ío, to siarka rozpuszczona w magmie, która, gdy uwalnia jej ciśnienie napędza magmę, uruchamiając popioły i gaz o wysokości do 500 m.

Popiół wraca na powierzchnię satelity, wytwarzając warstwy gruzu wokół wulkanów.

Obszary Whitena są obserwowane na powierzchni IO z powodu zamrożonego dwutlenku siarki. W pęknięciach uskoków stopioną lawę płynie i eksploduje w górę.

Sekwencja pobrana przez sondę nowej horyzontu, pokazującą wulkan erupcji na powierzchni ío. Źródło: NASA.

Skąd pochodzi energia Iro?

Będąc trochę większym niż księżyc, który jest zimny i geologicznie martwy, warto zapytać, skąd pochodzi energia tego małego jowiowskiego satelity.

Nie może to być pozostałe ciepło formacji, ponieważ nie mam wystarczającego rozmiaru, aby. Również radioaktywna rozpad jego wnętrza, ponieważ w rzeczywistości energia rozpraszana przez wulkany z łatwością potroi ciepło przez promieniowanie, które emanuje ciało o takiej wielkości.

Źródło energii IRO to Siła Marea, z powodu ogromnej ciężkości Jowisza i jego bliskości do tego samego.

Porównanie ío, księżyc i ziemia

Ta siła jest tak duża, że ​​powierzchnia satelitarnej wzrasta i obniża 100 m. Tarcie między skałami wytwarza to ogromne ciepło, o wiele większe, nawiasem mówiąc.

Ogromne tarcie spowodowane gigantyczną siłą pływową w ío powoduje wystarczającą ilość ciepła, aby stopić głębokie warstwy. Dwutlenek siarki odparowuje się, generując wystarczające ciśnienie, aby magma wyrzucona przez wulkany chłodzi i pokrywa powierzchnię.

Efekt przypływu maleje wraz z kostką odległości do środka przyciągania, więc efekt ten jest mniej ważny w satelitach najdalej od Jowisza, gdzie geologia jest zdominowana przez uderzenia meteorytowe.