Caracteristicile Io (satelit), compoziția, orbita, mișcarea, structura

847
Simon Doyle
Caracteristicile Io (satelit), compoziția, orbita, mișcarea, structura

Io Face parte din cei patru sateliți galileeni (Io, Europa, Ganimede, Callisto) numiți astfel pentru că au fost descoperiți în 1610 de Galileo Galilei cu un telescop rudimentar pe care el însuși l-a construit.

Este al treilea cel mai mare dintre sateliții din Galileea și din restul de 75 de sateliți Jupiter. În ordinea razei orbitale, este al cincilea satelit și primul dintre galileeni. Numele său provine din mitologia greacă, în care Io era una dintre numeroasele fecioare de care zeul Zeus, numit și Jupiter în mitologia romană, s-a îndrăgostit.

Figura 1. Io face parte din cei patru sateliți descoperiți de Galileo Galilei în 1610 și din cei patru este cel mai apropiat de planetă. (comuni wikimedia).

Io are o treime din diametrul Pământului și aproximativ dimensiunea satelitului nostru, Luna. Comparativ cu ceilalți sateliți ai sistemului solar, Io are dimensiunea a cincea, precedat de Lună.

Suprafața Io are lanțuri de munte care se remarcă de vastele câmpii. Craterele de impact nu sunt observate, ceea ce indică faptul că au fost șterse de marea lor activitate geologică și vulcanică, considerată cea mai mare dintre toate din sistemul solar. Vulcanii săi produc nori de compuși de sulf care se ridică la 500 km deasupra suprafeței sale.

Există sute de munți la suprafața sa, unii mai înalți decât Muntele Everest, care s-au format datorită vulcanismului intens al satelitului.

Descoperirea lui Io în 1610 și a celorlalți sateliți galileeni a schimbat perspectiva poziției noastre în univers, întrucât în ​​acel moment se credea că noi eram centrul tuturor lucrurilor.

Descoperind „alte lumi”, așa cum Galileo numea sateliții care se învârteau în jurul lui Jupiter, ideea, propusă de Copernic, că planeta noastră se învârtea în jurul Soarelui a devenit mai fezabilă și mai palpabilă..

Datorită lui Io, prima măsurare a vitezei luminii a fost făcută de astronomul danez Ole Christensen Rømer în 1676. El și-a dat seama că durata eclipsei lui Io de Jupiter a fost cu 22 de minute mai scurtă când Pământul era mai aproape de Jupiter decât atunci când era în punctul său cel mai îndepărtat.

Acesta a fost timpul necesar pentru ca lumina să parcurgă diametrul orbital al Pământului, de acolo Rømer a estimat 225.000 km / s pentru viteza luminii, cu 25% mai mică decât valoarea acceptată în prezent..

Indice articol

  • 1 Caracteristicile generale ale Io
    • 1.1 Rezumatul principalelor caracteristici ale Io
  • 2 Compoziție
    • 2.1 Atmosfera
    • 2.2 Atmosfera lui Io se oprește și se aprinde
  • 3 Mișcare de translație
    • 3.1 Orbita magnetosferei Io și a lui Jupiter
  • 4 Mișcarea de rotație
  • 5 Structura internă
  • 6 Geologia lui Io
    • 6.1 De unde vine energia lui Io??
  • 7 Referințe

Caracteristicile generale ale Io

În momentul în care misiunea Voyager s-a apropiat de sistemul Jovian, a găsit opt ​​vulcani în erupție pe Io, iar misiunea Galileo, deși nu se putea apropia prea mult de satelit, a adus imagini cu rezoluție excelentă a vulcanilor. Nu mai puțin de 100 de vulcani în erupție au detectat această sondă.

Figura 2. Suprafața lui Io care arată câmpiile întinse și vulcanii abundenți, în culori adevărate fotografiate de sonda Galileo. Sursa: NASA.

Principalele caracteristici fizice ale Io sunt:

-Diametrul său este de 3.643,2 km.

-Masă: 8,94 x 1022 kg.

-Densitate medie 3,55 g / cm3.

-Temperatura suprafeței: (ºC): -143 până la -168

-Accelerația gravitației la suprafața sa este de 1,81 m / sDouă sau 0,185g.

-Perioada de rotație: 1d 18h ​​27,6m

-Perioada de traducere: 1d 18h ​​27,6m

-Atmosferă compusă din 100% dioxid de sulf (SO2).

Rezumatul principalelor caracteristici ale Io

Compoziţie

Cea mai remarcabilă caracteristică a Io este culoarea sa galbenă, care se datorează sulfului depus pe suprafața esențial vulcanică. Din acest motiv, deși impacturile cauzate de meteoriți atrași de gigantul Jupiter sunt frecvente, acestea sunt șterse rapid.. 

Se consideră că bazaltele sunt abundente în satelit, ca întotdeauna, colorate în galben de sulf.

Silicații topiți abundă în manta (vezi mai jos pentru detalii despre structura internă), în timp ce scoarța este compusă din sulf înghețat și dioxid de sulf..

Io este cel mai dens satelit din sistemul solar (3,53 g / cc) și este comparabil cu planetele stâncoase. Roca silicată a mantalei învelește un miez de sulfură de fier topit.

În cele din urmă, atmosfera lui Io este compusă aproape 100% din dioxid de sulf..

Atmosfera

Analizele spectrale relevă o atmosferă subțire de dioxid de sulf. Chiar dacă sute de vulcani activi aruncă o tonă de gaze pe secundă, satelitul nu le poate reține din cauza gravitației reduse și nici viteza de evacuare a satelitului nu este foarte mare..

În plus, atomii ionizați care părăsesc adiacențele lui Io sunt prinși de câmpul magnetic al lui Jupiter, formând un fel de gogoasă pe orbita sa. Acești ioni de sulf dau micul și apropiatul satelit Amalthea, a cărui orbită este sub cea a Io, culoarea sa roșiatică..

Presiunea atmosferei subțiri și subțiri este foarte scăzută și temperatura acesteia este sub -140ºC..

Suprafața Io este ostilă oamenilor, datorită temperaturilor sale scăzute, a atmosferei sale toxice și a radiației enorme, deoarece satelitul se află în centurile de radiații ale lui Jupiter.. 

Atmosfera lui Io se estompează și se aprinde

Datorită mișcării orbitale a Io, există un timp în care satelitul încetează să mai primească lumina Soarelui, din moment ce Jupiter o eclipsează. Această perioadă durează 2 ore și, așa cum era de așteptat, temperatura scade.

Într-adevăr, când Io se confruntă cu Soarele, temperatura sa este de -143 ºC, dar când este eclipsat de gigantul Jupiter, temperatura poate scădea la -168 ºC. 

În timpul eclipsei, atmosfera subțire a satelitului se condensează la suprafață, formând gheață cu dioxid de sulf și dispare complet..

Apoi, când eclipsa încetează și temperatura începe să crească, dioxidul de sulf condensat se evaporă și atmosfera subțire a lui Io revine. Aceasta este concluzia la care a ajuns în 2016 o echipă a NASA.

Deci, atmosfera lui Io nu este formată din gazele vulcanilor, ci de sublimarea gheții de pe suprafața sa.

Mișcare de traducere

Io face o revoluție completă în jurul lui Jupiter în 1,7 zile de pe Pământ și, cu fiecare răsucire a satelitului, este eclipsat de planeta sa gazdă, pentru o perioadă de 2 ore..

Datorită forței de maree uriașe, orbita lui Io ar trebui să fie circulară, totuși acest lucru nu este cazul datorită interacțiunii cu celelalte luni galileene, cu care se află în rezonanță orbitală..

Când Io împlinește 4 ani, Europa împlinește 2 ani și Ganymede 1. Fenomenul curios poate fi văzut în următoarea animație:

Figura 3. Rezonanța orbitală a lui Io și a sateliților săi surori: Ganymede și Europa. Sursa: Wikimedia Commons.

Această interacțiune face ca orbita satelitului să aibă o anumită excentricitate, calculată la 0,0041.

Cea mai mică rază orbitală (periaster sau periheliu) din Io este de 420.000 km, în timp ce cea mai mare rază orbitală (apoaster sau afeliu) este de 423.400 km, dând o rază orbitală medie de 421.600 km..

Planul orbital este înclinat față de planul orbital al Pământului cu 0,040 °.

Io este considerat cel mai apropiat satelit de Jupiter, dar în realitate mai sunt încă patru sateliți sub orbita sa, deși extrem de mici..

De fapt, Io este de 23 de ori mai mare decât cel mai mare dintre acești mici sateliți, care sunt probabil meteoriți prinși în gravitația lui Jupiter..

Numele lunilor mici, în ordinea apropierii de planeta lor gazdă, sunt: ​​Metis, Adrastea, Amalthea și Tebe.

După orbita lui Io, următorul satelit este unul galilean: Europa.

În ciuda faptului că este foarte apropiată de Io, Europa este complet diferită în ceea ce privește compoziția și structura. Se crede că acest lucru este cazul, deoarece acea mică diferență în raza orbitală (249 mii km) face ca forța mareelor ​​de pe Europa să fie considerabil mai mică.

Orbita lui Io și magnetosfera lui Jupiter

Vulcanii de pe Io ejectează atomii de sulf ionizați în spațiu care sunt prinși de câmpul magnetic al lui Jupiter, formând o gogoasă cu plasmă care coincide cu orbita satelitului..

Este câmpul magnetic propriu al lui Jupiter care transportă materialul ionizat din atmosfera subțire a lui Io..

Fenomenul creează un curent de 3 milioane de amperi care intensifică deja puternicul câmp magnetic al lui Jupiter la mai mult decât dublul valorii pe care ar avea-o dacă nu ar exista Io.

Mișcare rotativă

Perioada de rotație în jurul propriei axe coincide cu perioada orbitală a satelitului, care este cauzată de forța de maree pe care Jupiter o exercită asupra Io, valoarea acesteia fiind de 1 zi, 18 ore și 27,6 secunde.

Înclinarea axei de rotație este neglijabilă.

Structura interna

Deoarece densitatea sa medie este de 3,5 g / cm3 se concluzionează că structura interioară a satelitului este stâncoasă. Analiza spectrală a Io nu dezvăluie prezența apei, astfel încât existența gheții este puțin probabilă.

Conform calculelor bazate pe datele colectate, se crede că satelitul are un mic nucleu fier sau fier amestecat cu sulf.

Este urmat de un manta stancoasa adânc și parțial topit și o crustă subțire, stâncoasă.

Suprafața arată culorile unei pizza slab făcute: roșu, galben pal, maro și portocaliu.

S-a crezut inițial că Cortex A fost sulf, dar măsurătorile în infraroșu arată că vulcanii erup lava la 1500 ° C, ceea ce indică faptul că nu este compus doar din sulf (care fierbe la 550 ° C), există și roci topite.

O altă dovadă a prezenței rocii este existența unor munți cu înălțimi care dublează Muntele Everest. Sulful singur nu ar avea puterea de a explica aceste formațiuni..

Structura internă a Io în conformitate cu modelele teoretice este rezumată în următoarea ilustrare:

Figura 4. Structura lui Io. Sursa: Wikimedia Commons.

Geologia lui Io

Activitatea geologică a unei planete sau a unui satelit este condusă de căldura din interiorul ei. Iar cel mai bun exemplu este Io, cel mai interior dintre cei mai mari sateliți din Jupiter..

Masa enormă a planetei sale gazdă este un mare atractiv pentru meteoriți, precum cea amintită Shoemaker-Levy 9 în 1994, totuși Io nu prezintă cratere de impact și motivul este că activitatea vulcanică intensă le șterge.

Io are mai mult de 150 de vulcani activi care aruncă suficientă cenușă pentru a îngropa craterele de impact. Vulcanismul Io este mult mai intens decât cel al Pământului și este cel mai mare din întregul sistem solar.

Ceea ce sporește erupțiile vulcanilor Io este sulful dizolvat în magmă, care, atunci când eliberează presiunea, conduce magma aruncând cenușă și gaz până la 500 m înălțime.

Cenușa revine la suprafața satelitului, producând straturi de resturi în jurul vulcanilor..

Zonele albicioase sunt observate la suprafața Io datorită dioxidului de sulf înghețat. În crăpăturile defectelor lava topită curge și explodează în sus.

Figura 5. Secvența luată de sonda New Horizons, care arată un vulcan care erup pe suprafața lui Io. Sursa: NASA.

De unde vine energia lui Io??

Deoarece Io este puțin mai mare decât Luna, care este rece și moartă din punct de vedere geologic, ne întrebăm de unde provine energia acestui mic satelit jovian..

Nu poate fi căldura rămasă de formare, deoarece Io nu este suficient de mare pentru a o reține. Nici nu este decăderea radioactivă a interiorului său, deoarece de fapt energia disipată de vulcanii săi triplează cu ușurință căldura radiației pe care o emană un corp de o asemenea dimensiune..

Sursa de energie a lui Io este forța mareelor, datorită gravității imense a lui Jupiter și datorită apropierii sale de acesta.

Această forță este atât de mare încât suprafața satelitului crește și coboară 100 m. Fricțiunea dintre roci este cea care produce această căldură enormă, cu siguranță mult mai mare decât cea a forțelor de maree terestre, care abia mișcă suprafața solidă a continentelor cu câțiva centimetri..

Fricțiunea enormă cauzată de forța mareică gigantică asupra Io provoacă suficientă căldură pentru a se topi straturile profunde. Dioxidul de sulf se vaporizează, generând suficientă presiune pentru ca magma vărsată de vulcani să se răcească și să acopere suprafața..

Efectul mareelor ​​scade odată cu cubul distanței până la centrul de atracție, astfel încât acest efect este mai puțin important în sateliții mai îndepărtați de Jupiter, unde geologia este dominată de impactul meteoritului..

Referințe

  1. 20 de minute. (2016) Observarea unei eclipse în Io dezvăluie secretele sale. Recuperat de la: 20minutos.es
  2. Kutner, M. (2010) Astronomia: O perspectivă fizică. Cambridge University Press.
  3. Seeds și Backman. (2011) .Sistemul solar. Cengage Learning.
  4. Wikipedia. Io (satelit). Recuperat din: es. wikipedia.com
  5. Wikipedia. Sateliții Jupiter. Recuperat din: es. wikipedia.com
  6. Wikipedia. Satelit galilean. Recuperat de pe: wikipedia.com

Nimeni nu a comentat acest articol încă.