0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

ИО — спутник Юпитера, расстояние, масса и траектория движения, почему он разноцветный, что делает его уникальным, интересные факты о поверхности

Содержание

Сведения о спутнике Юпитера Ио

Ио — спутник Юпитера, один из рекордсменов нашей системы. Это самое жаркое небесное тело в околоземном пространстве, не считая самого Солнца.

Обнаружение и имя спутника Ио

В начале 1610 г. Галилеем были открыты 4 луны Юпитера, но вначале Ио и Европу он увидел как одну точку. То, что это 2 разных небесных тела, стало понятно на второй после открытия день. Другой европейский астроном — Симон Марий (Мариус) — заверял, что это он первым увидел галилейские спутники в последние дни 1609 г.

Истину сегодня выяснить невозможно, но в качестве официальных названий юпитерианских лун приняты те обозначения, которые предложил Мариус, а ранее они просто носили номера в виде римских цифр. Ио — жрица в храме Геры, возлюбленная Зевса.

Основные параметры спутника Ио

Это уникальная луна в юпитерианском мире. Она имеет наиболее плотную поверхность, на ней расположено множество вулканов, в то же время она содержит и морозные участки.

Размер, масса

Радиус небесного тела — около 1800 км, это четверть от аналогичного размера Земли. Весит Ио 90 квнтлн т (квинтиллион — 10 в 18 степени) — всего 1,5% земной массы. Форма объекта шарообразная, с небольшой приплюснутостью на полюсах: разница полярного и экваториального диаметров составляет 25 км.

Атмосфера спутника Ио

Сателлит обладает слабой атмосферой, состоящей:

  • из чистой серы;
  • из двуокиси серы;
  • из простой окиси серы;
  • из кислорода;
  • из хлористого натрия.

Источник двуокиси серы — непосредственно вулканическая деятельность, а также выделяемые действующими вулканами шлейфы. Каждую секунду здесь выделяется минимум 100 кг этого вещества, но основной его объем задерживается у поверхности. Остальные элементы попадают в атмосферу в результате дегазации вулканов.

Каждый местный год на 2 часа Ио попадает в полную тень Юпитера. Солнечный свет не проникает сюда, воздух не нагревается, а на поверхность спутника выпадает снег из серы. Даже извергающийся вулканами газ моментально замерзает. В это время происходит уникальное явление: атмосферный слой успевает существенно разрушиться, а после наступления утра возрождается — снег тает и выделяет в атмосферу серные соединения.

Давление в воздухе низкое, на ночной стороне оно может упасть в сотни раз по сравнению с освещенным полушарием. Средняя температура на спутнике — -163… -183°С, но возле вулканов жарко: зафиксированный абсолютный максимум составил +1527°С.

Орбита и вращение спутника

Средняя удаленность Ио от своей центральной планеты — 421,7 тыс. км. Сателлит летит по орбите-эллипсу со скоростью 17 км/с и всегда повернут к Юпитеру одной стороной. На прохождение орбиты и на полный оборот вокруг себя спутник тратит одинаковое время — 42,5 земных часов. Он вращается в резонансе с соседями — Европой (2:1) и Ганимедом (4:1).

Состав и поверхность Ио

Плотность этого небесного тела — больше 3,5 г/куб. см, это самая массивная и плотная из юпитерианских лун. Твердь состоит из силикатных пород (мантия и кора) и железа, чистого и в виде сульфидов (ядро). Этим Ио похожа на планеты земного типа.

Если в ядре спутника преобладает чистое железо, оно может иметь радиус 350-650 км и составлять 20% всей массы небесного тела. Если в его составе также имеются большие объемы серы, радиус ядровой области может составлять 550-900 км. Выше находится мантия, 75% состава которой — это магний и железо. В верхней коре преобладают сера и базальт. Высота литосферы — 12-40 км.

Это одно из самых сухих мест космоса. Любая влага, которая могла бы существовать здесь, давно испарилась, сразу, как только начали действовать вулканы, из-за сильного излучения центральной планеты. И все же кое-где на поверхности небесного тела видны ледяные шапки. Полностью возможность существования простейшей жизни на Ио исследователи не исключают: глубоко внутри коры могут обитать организмы.

Карта поверхности

Поверхность Ио практически лишена кратеров. Основные формы рельефа — вулканы, равнины, ямы, застывшие лавовые потоки. Есть здесь и не вулканические горы, их средняя высота 6 км, максимальная — 17,5 км.

Читать еще:  «Металлический шторм»: оружие, совершающее до 1 млн. выстрелов в минуту

Эти образования изолированы от других форм ландшафта, созданы они были в результате сжиманий в верхней коре, вызванных, в свою очередь, глубинными сдвигами. Форма гор может быть различной, чаще всего это плато и наклонные блоки. Есть и щитовые варианты, они всегда низкие — 1-2 км.

Оттенок коры — яркий, ее альбедо достигает 0,65. Окислы серы в составе коры создают светлые территории (серые, белые), чистая сера — желтые, иногда с примесью зеленого. На полюсах имеются красные участки — они образовались вследствие радиационного воздействия на серу.

Причины вулканической активности

На глубине 50 км под корой расположен расплавленный магматический океан с температурой 1200°С и толщиной 40-60 км.

Источниками тепла для него являются:

  • процессы, возникшие в результате орбитального резонанса со спутниками-соседями;
  • удаленность Ио от планеты;
  • эксцентриситет (наклон оси) сателлита, равный 0,0041;
  • физическое состояние и состав недр.

Лава выбрасывается на высоту до 400 км. Серу обнаружили на орбите спутника, ее следы даже достигают соседней Европы.

Для настолько маленького по своим размерам космического тела быть таким активным геологически — явление необычное. В основном, естественные луны — это устойчивые объекты Солнечной системы планетарного типа, и период тектонической активности у них либо уже закончился миллионы лет назад, либо сейчас находится в финальной стадии.

Извержения вулканов здесь такие мощные, что их видно в телескоп с Земли. Во время некоторых из них выделяется до 20 трлн ватт энергии — это в тысячи раз мощнее, чем вулканическая деятельность на нашей планете.

Активные вулканы на спутнике Ио

Все местные вулканические объекты носят имена мифических героев и богов, которые связаны с огнем, Солнцем, кузнечным делом, громом. Для мелких объектов принято использовать термин «купол». Крупнейшим вулканом считается Амирани, открытый в 1979 г. на территории Босфор.

Интересный факт: спутник имеет немало неофициальных названий, характеризующих его не с лучшей стороны, — Адская топка, Космический ад, Вулканическая преисподняя, Кипящий котел и др.

Контакт с магнитосферой Юпитера

Соприкосновение атмосферы Ио и магнитного поля центральной планеты вызывают полярные сияния. Самые яркие из них наблюдаются вдоль экватора. Также результатом их взаимодействия является образование на орбите облака из кислорода, серы, калия и натрия.

Основные исследования

Из-за отсутствия оптических приборов нужной мощности люди долгое время не могли изучать это небесное тело детально. Появившиеся в начале XX в. усовершенствованные телескопы подарили возможность продолжить исследования. Сегодня даже в бинокль с 8-10-кратным увеличением можно наблюдать спутник, если он не сливается с Юпитером.

Простейший телескоп позволяет различить все 4 Галилеевы луны без труда, а, например, рефрактор с качественной 80-миллиметровой линзой даст возможность наблюдать прохождение теней от спутников по юпитерианскому диску. Профессиональный астрономический инструмент предоставит еще больше подробностей, не говоря уже об орбитальном телескопе «Хаббл».

Впервые к этому спутнику Юпитера в 1973-1974 гг. отправились космические станции «Пионер-10 и 11». Они оценили состав поверхности, определили основные параметры Ио, были обнаружены атмосфера и интенсивные радиационные пояса.

Далее около Ио побывали:

  • в 1979 г. — корабли «Вояджер-1 и 2», сделавшие более качественные снимки, обнаружившие активные вулканы и большие объемы серы на спутнике;
  • в 1995, 1997, 2000 гг. — аппарат «Галилео», еще более внимательно изучивший состав и другие характеристики спутника;
  • в 2000 г. — зонд «Кассини», детально исследовавший полярные сияния;
  • в 2007 г. — станция «Новые Горизонты», передавшая на Землю множество фотоснимков поверхности;
  • в 2011 г. — корабли миссии Юнона, они и сейчас ведут изучение вулканических извержений на сателлите.

На 2022 г. намечен запуск миссии «Juice». Ее аппарат направляется к Ганимеду, но устанавливаться на его орбиту он будет 2 года, за которые сумеет внимательно рассмотреть вулканы Ио. А запланированная на 2021 г. программа «IVO» не была одобрена.

Как место возможной колонизации землян этот спутник не рассматривается — жить здесь нельзя из-за вулканов, и даже спуститься на его поверхность будет проблематично.

Интересные факты о спутнике Юпитера Ио

Несмотря на то, что Ио относится к галилеевым лунам, она могла и не быть открыта Галилеем

В 1614 году немецкий астроном Симон Марий выпустил книгу, в которой заявил о том, что 29 декабря 1609 года по юлианскому календарю, то есть 8 января 1610 по грегорианскому, он открыл Ио. То есть сделал это в тот же день, что и Галилей. Но тот опубликовал свои наблюдения раньше и таким образом присвоил себе открытие.

Ио была первой обнаруженной у другой планеты луной

Независимо от того, кто открыл Ио, важность этого была несомненной. Первая луна, обнаруженная у другой планеты, она указала на сходство всех миров во Вселенной. Возможность увидеть луну другой планеты в только что изобретенный телескоп позволила ученым опровергнуть теорию Аристотеля, согласно которой все объекты вращались вокруг Земли.

Ио получила свое имя в честь нимфы из древнегреческой мифологии

Ио была нимфой, красота которой привлекла самого Зевса. Для того, чтобы избежать гнева узнавшей об измене его жены, бог превратил нимфу в корову.

Ио представляет собой мощнейший генератор электричества

Магнитосфера Юпитера каждую секунду обрушивает свое излучение на пыль и газ на поверхности Ио и сдувает около тонны этих материалов. Взаимодействуя с магнитным полем Юпитера, эти пыль и газ производят электрический ток с напряжением 400 тысяч вольт и мощностью 3 миллиона ампер. Этот ток раздувает магнитосферу Юпитера более чем вдвое того размера, который она имела бы без него, если бы Ио не располагалась так близко к планете. Материал, задействованный в этом процессе, представляет собой ионизированные серу и хлорид натрия, которые в конце концов либо оказываются в одном из радиационных поясов вокруг Юпитера, либо выбрасываются из системы Юпитера.

Читать еще:  Хранение оружия, огнестрельного и холодного, требования и правила ношения, условия использования, ответственность за незаконное приобретение и сбыт боеприпасов

Радиация на Ио может убить человека за день

Ио находится в облаке плазмы, которое называют плазменным торусом Ио. Вращение луны внутри плазменного облака вырывает у нее ионы и создает радиацию, которая в 1000 раз сильнее смертельной для человека.

На Ио более 400 активных вулканов

Такое их количество делает Ио самым вулканически активным объектом в Солнечной системе. Именно вулканическая и геологическая активность ответственна за выбросы серы и других соединений, которые подарили луне ее желтый цвет. Впервые замеченные космическим аппаратом «Вояджер-1», вулканы Ио могут выбрасывать вещество на высоту до 300 километров в результате сдавливания и растягивания луны под воздействием гравитации Юпитера. Приливное растяжение вынуждает уровень поверхности Ио подниматься на сто метров во время максимального удаления от Юпитера.

На Ио почти нет видимых ударных кратеров

Несмотря на твердую поверхность, на Ио почти нет ударных кратеров. Это затрудняет определение ее возраста. Причиной отсутствия кратеров может быть вулканическая и геологическая активность, скрывающая кратеры, или то, что астероиды были отклонены от Ио притяжением Юпитера. Говоря о возрасте Ио, ученые сходятся в том, что она сформировалась в то же время, что и другие галилеевы луны, то есть примерно 4,5 миллиарда лет назад.

Ио спутник

Спутник Ио — один из крупных лун Юпитера галилейской группы. Это уникальный объект, на котором находиться более четырехсот активных вулканов. Поверхность спутника вызывает особый интерес у исследователей. Из всех небесных тел Солнечной системы, вулканическая деятельность прослеживается только на Земле и на спутнике Юпитера.

История открытия

Впервые, луны газового гиганта были замечены Галилео Галилеем в 1610 году. Он рассмотрел на орбите Юпитера сразу четыре небесных тела. Ио — это первый спутник среди галилейской группы. Галилей не называл свои открытия, а дал им порядковые номера.

Симон Мариус, который обнаружил луны в 1614 году, предложил назвать их мифическими именами. Ио относилась к потомкам Геракла. Она была жрицей в храме, а также любовницей бога Зевса.

Характеристики

Первый спутник имеет шарообразную форму. Радиус небесного тела полюсах составляет 1817 км, на экваторе — 1830 км. Меньшая окружность объяснятся приплюснутостью шара на полюсных участках. Из-за воздействия гравитационных сил материнской планеты, а также соседних лун Европы и Ганимеда, Ио имеет необычную форму.

Плотность первого спутника немного меньше, чем у Марса и составляет 3,55 г/м 3 . Показатели плотности других лун газового гиганта уменьшаются по мере удаленности от него. К примеру, у самого удаленного спутника Каллисто — 1,83 г/м 3 .

Периоды обращения вокруг Юпитера и собственной оси у Ио совпадают. Из-за чего, он всегда повернут к газовому гиганту одной стороной. В перигелии луна приближается к материнской планете на 422 000 км и удалятся на 423 000 км. Полный оборот вокруг Юпитера, он осуществляет за 42 земных часа.

Поверхность Ио

Первая луна газового гиганта заметно отличается от своих соседей. Сверху он покрыт отложениями из-за вулканической активности. Они похожи на темные пятна на фоне ярко-желтой поверхности.

Здесь нет воды, но имеются ледяные залежи. На спутнике много активных вулканов, но общее количество кальдер составляет не более двух процентов. Максимальная глубина кратеров — 150 м. Большую часть поверхности луны занимают равнины. Горные цепи в шесть километров наблюдаются южной стороне. Максимальная высота не превышает 17,5. Горные участки изолированы, представлены в виде наклонных блоков и плато. Их образование объясняется сжиманием литосферы,

Атмосфера

Частые извержения, мощные катаклизмы изменяют не только поверхность луны, но и формируют тонкий слой атмосферы. Здесь она состоит из диоксида серы, кислорода, хлорида натрия. Газовая оболочка неравномерна по плотности и толщине. Ввиду этого, давление здесь также существенно различается. На ночной стороне оно минимальное, а на экваторе максимальное. Наиболее плотные участки атмосферы наблюдаются в вулканической зоне, где она пополняется диоксидом серы из-за извержений.

Вследствие воздействия космической радиации и газовой оболочки спутника образовываются полярные сияния.

Самая низкая температура здесь составляет 184°, а самая высокая — 1527°.

Изучение вулканической активности на спутнике Юпитера Ио

Наиболее привлекательными объектами для исследований на луне газового гиганта являются вулканы. Впервые сюда были отправлены космические зонды “Пионер 10” и “Пионер 11”. С их помощью, ученым удалось определить размеры и получить первые снимки уникального светила. Извержения были замечены аппаратом “Вояджер-1″ в 1979 году. После нескольких месяцев наблюдений, активность вулканов продолжалась. Это открытие стало причиной продолжить изучение поверхности первого спутника.

С помощью космических зондов, астрономы определили, что здесь присутствуют вулканы двух видов:

  1. С температурой выше трехсот градусов. В этом случае, скорость выброса газов составляет 500 м/с, а высота столба не превышает ста километров.
  2. Мощные объекты с температурой в 1000°. Выброс газа происходит со скоростью 1,5 км/с, а высота столба достигает 500 км.

После двух аппаратов “Вояджер”, к орбите газового гиганта был отправлен корабль НАСА “Галилео”. Он был запущен в 1989 году и достиг своей цели спустя шесть лет. Зонд передавал на Землю подробные данные о поверхности и структуре первой луны.

В 2000 году в космическое пространство был отправлен новый аппарат НАСА “Кассини- Гюгенс” для получения информации о строении самого уникального спутника в Солнечной системе.

Спустя семь лет, корабль “Новые горизонт” по пути к Поясу Койпера, посетил первую луну Юпитера и передал свежие снимки.

В данный момент на орбите газового гиганта находиться аппарат “Юнона”, с помощью которого изучается уникальная поверхность спутника. Полученные данные помогут ученым в исследовании периодичности извержений.

Читать еще:  Сигнальные ракеты и патроны, армейские и охотничьи, дымовые и осветительные, устройство и запуск, что означают красный, белый и зеленый цвета

Ио спутник Юпитера

Ио – спутник Юпитера. Его диаметр составляет 3642 километра. Название спутника происходит от имени Ио (жрица Геры — древнегреческая мифология).

Загадочное небо влечет взгляды человека с тех пор, как он стал осознавать себя, как существо мыслящее. По разным причинам: сначала, вероятно, было удивление и изумление. Небо воспринималось, как что-то непонятное, волнующее, затем пугающее, приносящее иногда несчастья. Затем приносящее надежду. А потом взоры обращались на небесную сферу с целью познания и изучения.
В своем познании человечество продвинулось совсем ненамного, если мерить мерками Вселенной. Относительно хорошо мы исследовали свою Солнечную систему. Но еще осталось множество загадок, которые следует разгадать.
Сегодняшний разговор пойдет о спутниках планет нашей системы. Самые интересные и загадочные Луны у планеты Юпитер, впрочем, как и сама планета. Известны на данный момент 79 спутников Юпитера и только четыре из них открыл знаменитый Галилео Галилей. Все они разные и интересны по-своему.

История открытия

Но самой загадочной является Ио – Галилео Галилей впервые открыл ее в 1610 году и назвал ее Юпитер I. Одно то, что планета активна и на ней до сих пор идет вулканическая деятельность, привлекает астрономов планеты Земля. И притом деятельность эта довольно бурная. Девять действующих вулканов на ее поверхности выбрасывают в атмосферу вещества на 200 км и более – такой мощи можно позавидовать. В нашей Солнечной системе только две планеты имеют вулканическую деятельность – Земля и спутник Юпитера Ио.

Чем интересен спутник

Нажмите на картинку чтобы перейти на интерактивный глобус Ио

Но не только вулканами знаменит Ио, недра разогреваются радиоактивной деятельностью и электричеством. Мощные токи внутри спутника возникают за счет большого магнитного поля и образующихся сильнейших приливов под воздействием Юпитера.
Внешний вид планеты очень красив, сочетание красного, желтого, коричневого, дает мозаичную живую картинку. Так же как и Луна, Ио обращена к Юпитеру всегда одной стороной. Средний радиус планеты составляет 1 821,3 км.

Наблюдение за спутником Ио

Галилео Галилей наблюдал за Ио 7 января 1610 года. Спутник был обнаружен с помощью первого в мире телескопа-рефрактора. Первое мнение астронома было ошибочное и показало спутник как один элемент с Европой. На второй день ученый рассмотрел спутники раздельно. Таким образом, дата 8 января 1610 года считается датой открытия Ио.

Основные исследования Ио

Планета активно изучается: первые данные о ней были получены в 1973 году с космического аппарата Пионер. «Пионер-10» и «Пионер-11» пролетали возле спутника 3 декабря 1973 года и 2 декабря 1974 года. Была уточнена масса и получены характеристики плотности, которая превышала все спутники, открытые ученым Галилео. Был обнаружен радиационный фон и незначительная атмосфера. Позже исследование Ио продолжат « Вояджер-1 » и « Вояджер-2 », которые пролетят мимо спутника в 1979 году. За счет более современной аппаратуры с усовершенствованными характеристиками, были получены улучшенные снимки спутника. Снимки с «Вояджера-1» показали наличие вулканической активности на поверхности спутника. «Вояджер-2» изучил спутник 9 июля 1979 года. Были изучены изменение вулканической активности, за время исследования спутника аппаратом «Вояджер-1».

Аппарат «Галилео» пролетел возле Ио 7 декабря 1995 года. Он сделал множество снимков поверхности Ио, а также открыл железное ядро. Миссия «Галилео «была закончена 23 сентября 2003 года, аппарат сгорел в атмосфере Юпитера . Корабль Галилео передал на Землю фотографии изумительных видов спутника, снятых в максимальной близости (261 км) от поверхности.

Поверхность спутника Ио

Ио имеет множество вулканов (около 400). Это наиболее геологически активное тело Солнечной системы. В процессе сжатия коры Ио образовалось около ста гор. Вершины некоторых, к примеру, Южная Боосавла, превышает пик Эвереста в два раза. На поверхности спутника располагаются обширные равнины. Поверхность его имеет уникальные свойства. Она содержит множество оттенков цветов: белого, красного, черного, зеленого. Такая особенность обусловлена регулярными потоками лавы, которые могут быть простираться до 500 километров. Ученые предполагают, что теплая поверхность планеты и возможность наличия воды делают возможным зарождения живой материи и дальнейшее ее обитание на спутнике.

Атмосфера спутника Ио

Атмосфера спутника является тонкой и имеет маленькую плотность, фактически правильнее говорить об экзосфере, которая наполняется вулканическими газами. В состав входят диоксид серы и другие газы. Вулканические выбросы спутника не содержат воду и водяные пары. Таким образом, Ио имеет существенное отличие от других спутников Юпитера.

Важным открытием космического аппарата Галилео стало обнаружение на значительной высоте спутника ионосферы. Вулканическая активность изменяет атмосферу и ионосферу спутника.

Орбита и вращение спутника

Ио – это синхронный спутник. Его орбита располагается в 421700 км от центра Юпитера. Полный оборот вокруг планеты Ио совершает за 42,5 часа.

Вулканические процессы на спутнике Ио

Процессы извержения на спутнике происходят не в результате распада радиоактивных элементов, а в результате приливного взаимодействия с Юпитером. Приливная энергия разогревает недра спутника и за счет этого выделяется колоссальная энергия, примерно, от 60 до 80 триллионов ватт, распределение которой происходит неравномерно. Так, например, аппарат «Вояджер-1» обнаружил 8 активных извержений вулканов. Через некоторое время были проведены исследования поверхности аппаратом «Вояджер-2», которые показали извержение 7 из них (они продолжали извергаться).

Ио яркий и удивительный мир, аналогов которому нет во всей Солнечной системе. Активный вулканизм на спутнике размером с нашу Луну просто поражает масштабами, а футуристические фотографии поверхности спутника, полученные множеством космических аппаратов заставляют вновь и вновь погружаться в атмосферу этого далекого и таинственного мира.

Ссылка на основную публикацию
Статьи c упоминанием слов:
Adblock
detector