Articles

In Depth/Io – NASA Solar System Exploration

wprowadzenie

skalisty księżyc Jowisza Io jest najbardziej aktywnym wulkanicznie światem w układzie słonecznym, z setkami wulkanów, niektóre wybuchające fontanny lawy o wysokości kilkudziesięciu mil (lub kilometrów). Niezwykła aktywność Io jest wynikiem walki pomiędzy potężną grawitacją Jowisza a mniejszymi, ale precyzyjnie dobranymi w czasie pociągnięciami dwóch sąsiednich księżyców, które krążą dalej od Jowisza-Europy i Ganimedesa.

w mitologii Io jest śmiertelną kobietą przemienioną w krowę podczas sporu między greckim bogiem Zeusem – Jowiszem w mitologii rzymskiej – a jego żoną, Herą – Juno do Rzymian.

rozmiar i odległość

Rozmiar i odległość

nieco większy niż ziemski Księżyc, Io jest trzecim co do wielkości księżycem Jowisza i piątym pod względem odległości od planety.

Orbita i obrót

Orbita i obrót

chociaż Io zawsze wskazuje tę samą stronę w kierunku Jowisza na swojej orbicie wokół olbrzymiej planety, duże księżyce Europa i Ganimedes zmieniają orbitę Io w nieregularnie eliptyczną. Tak więc, w bardzo różnych odległościach od Jowisza, Io jest poddawane ogromnym siłom pływowym.

siły te powodują wybrzuszenie powierzchni Io w górę iw dół (lub wewnątrz i na zewnątrz) nawet o 330 stóp (100 metrów). Porównaj te pływy na stałej powierzchni Io z pływami na ziemskich oceanach. Na ziemi, w miejscu, gdzie pływy są najwyższe, różnica między pływami niskimi i wysokimi wynosi tylko 60 stóp (18 metrów), a to dotyczy wody, a nie stałego gruntu.

Orbita Io, utrzymując ją mniej więcej w odległości 262 000 mil (422 000 km) od Jowisza, przecina potężne linie magnetyczne planety, zamieniając Io w generator elektryczny. Io może rozwinąć 400 000 woltów i wytworzyć prąd elektryczny o wartości 3 milionów amperów. Prąd ten przyjmuje ścieżkę najmniejszego oporu wzdłuż linii pola magnetycznego Jowisza do powierzchni planety, tworząc błyskawicę w górnej atmosferze Jowisza.

model 3D Io, wulkanicznego Księżyca Jowisza. Źródło: NASA Visualization Technology Applications and Development (VTAD) ” Pobierz opcje

Powierzchnia

Powierzchnia

siły pływowe generują ogromną ilość ciepła w Io, utrzymując większość skorupy podpowierzchniowej w postaci płynnej, szukając dowolnej dostępnej drogi ucieczki na powierzchnię, aby zmniejszyć ciśnienie. W ten sposób powierzchnia Io stale się odnawia, wypełniając wszelkie kratery uderzeniowe stopionymi jeziorami lawy i rozprzestrzeniając gładkie nowe obszary zalewowe płynnej skały. Skład tego materiału nie jest jeszcze całkowicie jasny, ale teorie sugerują, że jest to w dużej mierze stopiona siarka i jej związki (co stanowiłoby zróżnicowane zabarwienie) lub skała krzemianowa (która lepiej odpowiadałaby widocznym temperaturom, które mogą być zbyt gorące, aby być siarką). Dwutlenek siarki jest głównym składnikiem cienkiej atmosfery na Io. Nie ma wody, o której można by mówić, w przeciwieństwie do innych, zimniejszych księżyców galileuszowych. Dane z sondy Galileo wskazują, że żelazny rdzeń może tworzyć centrum Io, dając Io własne pole magnetyczne.

magnetosfera

magnetosfera

Kiedy Jowisz obraca się, zabiera swoje pole magnetyczne wokół siebie, zamiatając Io i odrywając około 1 tony (1000 kilogramów) materiału Io co sekundę. Materiał ten zostaje zjonizowany w polu magnetycznym i tworzy obłok intensywnego promieniowania, określany jako Torus plazmowy. Niektóre jony są wciągane do atmosfery Jowisza wzdłuż linii magnetycznych sił i tworzą zorze polarne w górnej atmosferze planety. To jony wydostające się z tego torusa nadmuchują magnetosferę Jowisza do ponad dwukrotnie większego rozmiaru.

odkrycie

rękopis Galileusza
projekt listu do Leonarda Donato, doży Wenecji, sierpień 1609, i notatki o księżycach Jowisza, styczeń 1610. Kredyt Wizerunkowy: University of Michigan Special Collections Library

odkrycie

8, 1610 przez Galileusza. Odkrycie, wraz z trzema innymi księżycami Jowisza, było pierwszym odkryciem Księżyca krążącego wokół planety innej niż Ziemia. Odkrycie czterech Galilejskich satelitów ostatecznie doprowadziło do zrozumienia, że planety w naszym Układzie Słonecznym krążą wokół Słońca, zamiast naszego Układu Słonecznego krążącego wokół Ziemi. Galileusz najwyraźniej obserwował Io Na Jan. 7, 1610, ale nie był w stanie odróżnić Io od Europy aż do następnej nocy.

Jak Io ma swoją nazwę

Galileusz pierwotnie nazywał księżyce Jowisza planetami Medyceuszy, po potężnej włoskiej rodzinie Medyceuszy i odnosił się do poszczególnych księżyców numerycznie jako I, II, III i IV. system nazewnictwa Galileusza byłby używany przez kilka wieków.

dopiero w połowie XIX wieku nazwy księżyców Galilejskich, Io, Europa, Ganimedesa i Kallisto, zostałyby oficjalnie przyjęte i dopiero po tym, jak okazało się, że nazywanie księżyców według liczby byłoby bardzo mylące, ponieważ nowe dodatkowe księżyce były odkrywane.

w mitologii Io jest śmiertelną kobietą zamienioną w krowę podczas sporu małżeńskiego między greckim bogiem Zeusem—Jowiszem w mitologii rzymskiej—a jego żoną, Juno. Misja Juno NASA została nazwana na cześć Juno, która mogła zajrzeć przez chmury i zdemaskować błędy męża. Sonda przegląda również chmury, aby odkryć tajemnice Jowisza.

potencjał do życia

potencjał do życia

stały wulkanizm i intensywne promieniowanie sprawiają, że Io jest mało prawdopodobnym celem życia.