Ío (satelit)

Ío adalah sebahagian daripada empat satelit yang ditemui oleh Galileo Galilei pada tahun 1610 dan dari empat adalah yang paling dekat dengan planet ini. (Wikimedia Commons).

Apa itu ío?

Ío Ia adalah sebahagian daripada empat satelit Galilea (ío, Eropah, Ganymedes, Calisto) dipanggil seperti ini kerana mereka ditemui pada tahun 1610 oleh Galileo Galilei dengan teleskop asas yang dia bina.

Ia adalah yang ketiga dalam saiz satelit Galilea dan baki 75 satelit Musytari. Dalam perintah radio orbital, ia adalah satelit kelima dan yang pertama dari Galilea. Namanya berasal dari mitologi Yunani, di mana IO adalah salah satu daripada banyak gadis yang Tuhan Zeus, yang juga dikenali sebagai Musytari dalam mitologi Rom, jatuh cinta.

Ío mempunyai bahagian ketiga diameter tanah dan saiz yang serupa dengan satelit kami bulan. Berbanding dengan satelit sistem suria yang lain, ío mengambil tempat kelima dalam saiz, didahului oleh bulan.

Permukaan Iro mempunyai rantai gunung yang menonjol di dataran yang luas. Tidak ada kawah kesan yang diperhatikan, menunjukkan bahawa mereka telah dipadamkan oleh aktiviti geologi dan gunung berapi mereka yang hebat, yang dianggap terbesar dalam sistem solar. Gunung berapi menghasilkan awan sebatian sulfur yang naik 500 km di atas permukaannya.

Beratus -ratus gunung dikira di permukaannya, lebih tinggi daripada Gunung Everest, yang telah terbentuk kerana gunung berapi satelit yang sengit.

Penemuan ío pada tahun 1610 dan satelit Galilea yang lain mengubah perspektif kedudukan kita di alam semesta, kerana pada masa itu ia dianggap bahawa kita adalah pusat segala -galanya.

Setelah menemui "dunia lain," seperti yang dipanggil Galileo yang dipanggil satelit yang berputar di sekitar Musytari, idea itu menjadi lebih layak dan dapat dirasakan, yang dicadangkan oleh Copernicus, bahawa planet kita berkisar di sekitar matahari.

Terima kasih kepada ío, pengukuran pertama kelajuan cahaya dibuat oleh ahli astronomi Denmark Ole Christensen Rømer pada tahun 1676. Dia menyedari bahawa tempoh gerhana Iro oleh Musytari adalah 22 minit lebih pendek ketika bumi lebih dekat Musytari daripada ketika ia berada di titik jarak yang paling besar.

Itulah masa yang berlaku untuk perjalanan diameter orbit terestrial, dari sana Rømer dianggarkan 225.000 km/s untuk kelajuan cahaya, 25% lebih rendah daripada nilai semasa sekarang.

Ciri -ciri umum ío

Pada masa Misi Voyager menghampiri sistem Jovian, dia mendapati lapan gunung berapi yang meletus di ío, dan misi Galileo, walaupun dia tidak dapat terlalu dekat dengan satelit, dia membawa imej resolusi yang sangat baik dari gunung berapi. Tidak kurang daripada 100 gunung berapi meletus mengesan siasatan ini.

Permukaan iro menunjukkan dataran yang luas dan gunung berapi yang banyak, dengan warna sebenar yang difoto oleh siasatan Galileo. Sumber: NASA.

Ciri -ciri fizikal utama ío adalah:

• Diameternya adalah 3.643.2 km.
• Massa: 8.94 x 10²² kg.
• Ketumpatan purata 3.55 g/cm³.
• Suhu permukaan: (ºC): -143 hingga -168
• Percepatan keparahan di permukaannya ialah 1.81 m/s² atau 0.185g.
• Tempoh putaran: 1d 18h ​​27.6m
• Tempoh Terjemahan: 1d 18h ​​27.6m.
• Atmosfer terdiri daripada sulfur dioksida (SO2) dalam 100%.

Boleh melayani anda: Tenaga Graviti: Formula, Ciri, Aplikasi, Latihan

Ringkasan ciri -ciri utama ío

Komposisi

Ciri yang paling menonjol dari ío adalah warna kuningnya, yang disebabkan oleh sulfida yang disimpan di permukaan gunung berapi yang pada dasarnya. Oleh itu, walaupun kesan yang disebabkan oleh meteorit yang tertarik oleh gergasi Musytari adalah kerap, mereka cepat dipadamkan. 

Dianggap bahawa basaltos berlimpah, seperti biasa, berwarna kuning oleh sulfida.

Di dalam mantel (lihat butiran struktur dalaman) berlimpah silicates cair, manakala kerak terdiri daripada sulfida dan sulfur dioksida beku.

Ío adalah satelit paling padat sistem solar (3.53 g/cc) dan setanding dengan planet berbatu. Batu silikat mantel membungkus ke teras sulfida besi cair.

Akhirnya, atmosfera Iro terdiri daripada hampir 100% sulfur dioksida.

Atmosfera

Imej Iro, yang diambil oleh misi Galileo dan Voyager

Analisis spektrum mendedahkan suasana sulfur dioksida. Walaupun beratus -ratus gunung berapi aktif membuang satu tan gas sesaat, satelit tidak dapat mengekalkannya kerana sedikit graviti dan kelajuan ekzos satelit tidak begitu tinggi sama ada.

Di samping itu, atom -atom terionisasi yang meninggalkan adjab di dalam medan magnet Jupiter, membentuk sejenis donat di orbit mereka. Ini adalah ion sulfur yang mencetak warna kemerahan ke satelit amaltea yang kecil dan dekat, yang orbitnya berada di bawah iro.

Tekanan atmosfera pengsan dan nipis sangat rendah dan suhunya kurang dari -140ºC.

Permukaan ío bermusuhan dengan manusia, untuk suhu rendahnya, untuk suasana toksiknya dan oleh radiasi yang besar, kerana satelit berada di dalam tali pinggang radiasi Jupit. 

Suasana ío keluar dan bertukar

Oleh kerana pergerakan orbital ío ada masa di mana satelit berhenti menerima cahaya matahari, sejak Jupiter eclipsa. Tempoh ini berlangsung selama 2 jam dan seperti yang dijangkakan, suhu jatuh.

Sesungguhnya, ketika saya menghadapi matahari suhunya -143 ºC, tetapi ketika ia dilepaskan oleh Musytari raksasa, suhu dapat lebih rendah hingga -168 ºC. 

Semasa gerhana suasana samar -samar satelit mengalir di permukaan, membentuk sulfur dioksida dan hilang sepenuhnya.

Kemudian, apabila gerhana terhenti dan suhu mula meningkat, sulfur dioksida yang dipeluwap menguap dan suasana samar -samar ío kembali. Inilah kesimpulan bahawa pasukan NASA dicapai pada tahun 2016.

Kemudian, atmosfera ío tidak dibentuk oleh gas gunung berapi, tetapi oleh penyejatan ais di permukaannya.

Boleh melayani anda: proses isocoric

Pergerakan Terjemahan

Io giliran lengkap Musytari dalam 1.7 hari terestrial, dan pada setiap pulangan satelit ia dilepaskan oleh planet tuan rumahnya, selama tempoh 2 jam.

Oleh kerana daya pasang surut yang besar, orbit ío harus bulat, namun ini tidak begitu disebabkan oleh interaksi dengan bulan -bulan Galilea yang lain, yang mana mereka berada dalam resonans orbit.

Ketika io bertukar 4, Eropah memberikan 2 dan Ganímedes 1. Fenomena yang ingin tahu dapat dilihat dalam animasi berikut:

Resonans Orbital ío dan Satelites Brothers: Ganymedes dan Eropah. Sumber: Wikimedia Commons.

Interaksi ini menjadikan orbit satelit mempunyai beberapa eksentrik, dikira dalam 0.0041.

Jejari orbital kecil (expertro atau perihelio) dari ío adalah 420.000 km, manakala radius orbital utama (sokongan atau apelium) adalah 423.400 km, memberikan radius orbital purata 421.600 km.

Pesawat orbital cenderung berkenaan dengan satah orbital tanah pada 0.040 °.

Ia dianggap bahawa IO adalah satelit terdekat untuk Musytari, tetapi pada hakikatnya di bawah orbitnya terdapat empat lagi satelit, walaupun sangat kecil.

Malah, ia adalah 23 kali lebih besar daripada yang terbesar dari satelit kecil ini, yang mungkin meteorit yang terperangkap dalam keterukan Musytari.

Nama -nama bulan -bulan kecil, mengikut kedekatan planet tuan rumah mereka ialah: Metis, Adrastea, Amaltea dan Tebe.

Selepas orbit ío, satelit seterusnya adalah Galilea: Eropah.

Walaupun sangat dekat dengan ío, Eropah sama sekali berbeza dalam komposisi dan struktur. Diyakini bahawa ini adalah kerana perbezaan kecil dalam jejari orbital (249 ribu km) menjadikan kekuatan pasang surut di Eropah.

Orbit dan magnetosfera iro Musytari

Bulan Jupiter: ío, Eropah, Ganymedes dan Calisto

Gunung berapi ío mengusir atom terionisasi sulfur yang terperangkap oleh medan magnet Jupiter, membentuk donat pemandu plasma yang bertepatan dengan orbit satelit.

Ia adalah medan magnet Jupiter sendiri yang menyeret bahan terionisasi suasana samar -samar.

Fenomena ini mewujudkan arus 3 juta amps yang menguatkan medan magnet yang kuat Jupiter kepada lebih daripada dua kali ganda, berkenaan dengan nilai yang akan dimiliki jika tidak ada siapa pun.

Gerakan Rotator

Tempoh putaran di sekitar paksi sendiri bertepatan dengan tempoh orbit satelit, yang disebabkan oleh daya pasang yang Jupiter mengerahkan pada ry, sebagai nilai 1 hari, 18 jam dan 27.6 saat.

Kecenderungan paksi putaran tidak penting.

Struktur dalaman

Musytari dan bulan -bulannya, dilihat dari teleskop. Sumber: Jan Sandberg, atribusi, melalui Wikimedia Commons

Kerana kepadatan purata ialah 3.5 g/cm³ Disimpulkan bahawa struktur dalaman satelit berbatu. Analisis spektrum Iro tidak mendedahkan kehadiran air, jadi kewujudan ais tidak mungkin.

Mengikut pengiraan berdasarkan data yang dikumpulkan, dipercayai bahawa satelit mempunyai kecil teras besi atau besi dicampur dengan sulfur.

Ia dapat melayani anda: apakah keseimbangan zarah? (Dengan contoh)

Ia diikuti oleh a Rocky Mantle dalam dan sebahagiannya cair, dan kerak yang nipis dan berbatu.

Permukaan membentangkan warna pizza yang dibuat dengan teruk: merah, kuning pucat, coklat dan oren.

Pada asalnya difikirkan bahawa Korteks Ia adalah sulfur, tetapi pengukuran inframerah mendedahkan bahawa gunung berapi membuat letusan lava pada 1500ºC, menunjukkan bahawa ia tidak hanya terdiri daripada sulfur (yang mendidih pada 550ºC), terdapat juga batu lebur.

Satu lagi bukti kehadiran batu adalah kewujudan beberapa gunung dengan ketinggian yang berganda Gunung Everest. Sulfur sahaja tidak akan mempunyai rintangan yang diperlukan untuk menerangkan formasi ini.

Struktur dalaman ío mengikut model teoritis diringkaskan dalam ilustrasi berikut:

Struktur ío. Sumber: Wikimedia Commons.

Ío geologi

Aktiviti geologi planet atau satelit didorong oleh panas di dalamnya. Dan contoh terbaik adalah Iro, yang paling dalam satelit utama Musytari.

Jisim besar planet tuan rumahnya adalah penarik meteorit yang hebat, seperti yang diingati Shoemaker-Levy 9 pada tahun 1994, namun ío tidak menunjukkan kawah kesan dan sebabnya adalah aktiviti gunung berapi yang kuat menghapuskan mereka.

Ío mempunyai lebih daripada 150 gunung berapi aktif yang membuang abu yang cukup untuk mengebumikan kawah impak. Volcanism Iro jauh lebih sengit daripada bumi dan merupakan yang terbesar dari seluruh sistem suria.

Apa yang meningkatkan letusan gunung berapi ío adalah sulfur yang dibubarkan dalam magma, yang apabila ia melepaskan tekanannya memacu magma dengan melancarkan abu dan gas sehingga 500 m tinggi.

Abu kembali ke permukaan satelit, menghasilkan lapisan runtuhan di sekitar gunung berapi.

Kawasan putih diperhatikan di permukaan IO kerana sulfur dioksida beku. Dalam keretakan kesalahan lava cair mengalir dan meletup ke atas.

Urutan yang diambil oleh siasatan New Horizons, menunjukkan gunung berapi letusan di permukaan ío. Sumber: NASA.

Dari mana tenaga iro berasal?

Menjadi sedikit lebih besar daripada bulan, yang sejuk dan mati secara geologi, patut ditanya di mana tenaga satelit Jovian kecil ini berasal.

Ia tidak boleh menjadi haba pembentukan yang tersisa, kerana saya tidak mempunyai saiz yang cukup untuk mengekalkannya. Juga tidak disintegrasi radioaktif pedalamannya, kerana sebenarnya tenaga yang hilang oleh gunung berapi mudahnya tiga kali ganda haba dengan radiasi yang memancarkan badan saiz sedemikian.

Sumber tenaga iro adalah Pasukan Marea, kerana keterukan Jupiter yang besar dan kerana kedekatannya dengan yang sama.

Perbandingan antara ío, bulan dan bumi

Daya ini begitu besar, sehingga permukaan satelit naik dan menurunkan 100 m. Geseran di antara batu -batu adalah apa yang menghasilkan haba yang besar, jauh lebih besar daripada cara air pasang terestrial, yang hampir tidak menggerakkan permukaan pepejal benua.

Geseran besar yang disebabkan oleh daya pasang surut raksasa di ío menjadikan haba yang cukup untuk mencairkan lapisan dalam. Sulfur dioksida menguap, menghasilkan tekanan yang mencukupi supaya magma dibuang oleh gunung berapi sejuk dan menutup permukaan.

Kesan air pasang berkurangan dengan kiub jarak ke pusat tarikan, jadi kesan ini kurang penting dalam satelit paling jauh dari Musytari, di mana geologi dikuasai oleh kesan meteorit.