Содержание
Ио Он является частью четырех галилеевых спутников (Ио, Европа, Ганимед, Каллисто), названных так потому, что они были обнаружены в 1610 году Галилео Галилеем с помощью рудиментарного телескопа, который он сам построил.
Это третий по величине из галилеевых спутников и из оставшихся 75 спутников Юпитера. По радиусу орбиты это пятый спутник и первый из галилейских спутников. Его название происходит от греческой мифологии, в которой Ио была одной из многих девушек, в которых влюбился бог Зевс, также называемый Юпитером в римской мифологии.
Ио составляет одну треть диаметра Земли и примерно равен размеру нашего спутника Луны. По сравнению с другими спутниками Солнечной системы Ио занимает пятое место по размеру, после Луны.
На поверхности Ио есть горные хребты, которые выделяются на фоне обширных равнин. Ударные кратеры не наблюдаются, что указывает на то, что они были стерты из-за большой геологической и вулканической активности, считающейся крупнейшей из всех в Солнечной системе. Его вулканы производят облака соединений серы, которые возвышаются на 500 км над его поверхностью.
На его поверхности есть сотни гор, некоторые из которых выше, чем Эверест, которые образовались из-за интенсивного вулканизма спутника.
Открытие Ио в 1610 году и других спутников Галилеи изменило представление о нашем положении во Вселенной, поскольку в то время мы считались центром всего.
Открыв «другие миры», как Галилей назвал спутники, вращающиеся вокруг Юпитера, идея, предложенная Коперником, о том, что наша планета вращается вокруг Солнца, стала более осуществимой и ощутимой.
Благодаря Ио первое измерение скорости света было сделано датским астрономом Оле Кристенсеном Рёмером в 1676 году. Он понял, что продолжительность затмения Ио Юпитером была на 22 минуты короче, когда Земля была ближе к Юпитеру, чем когда он был в самой дальней точке.
Это было время, которое потребовалось свету, чтобы пройти диаметр орбиты Земли, отсюда Рёмер оценил скорость света в 225 000 км / с, что на 25% меньше принятого в настоящее время значения.
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.
Красные маркеры — горячие точки и вулканы, синие маркеры — возвышенности и горы на Ио. Credit: NASA, Galileo.
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.
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.
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.
Причины вулканической активности
На глубине 50 км под корой расположен расплавленный магматический океан с температурой 1200°С и толщиной 40-60 км.
Аннотированное изображение источников тепла на Ио. Credit: NASA / JPL-Caltech.
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.
Интенсивный магнетизм
Наличие диоксида серы делает из Ио крайне ионизированный объект. Двигаясь по орбитальному пути вокруг планеты, спутник пролетает сквозь мощные магнитные поля, превращаясь в своеобразный электрический генератор. Но удивляет, что из-за магнитных сил Юпитера Ио каждую секунду теряет около тонны поверхностного материала!
Отслоившийся материал быстро ионизируется, формируя облако интенсивного излучения вокруг Ио – плазменный тор. Это одно из немногих мест в системе, где наблюдается подобное явление. К сожалению, у жизни крайне мало шансов на формирование при таком количестве излучения, но возможность все же полностью не исключают.
Исследование
Впервые мимо спутника пролетели Пионер-10 (1973) и Пионер-11 (1974). Миссии позволили впервые оценить массивность, состав, высокий уровень плотности, наличие атмосферы и интенсивных радиационных поясов.
Южная полярная область Ио в мозаике Вояджера-1
В 1979 году пролетели Вояджеры 1 и 2, с чьей помощью удалось получить более качественные изображения. Они впервые продемонстрировали цветной ландшафт. Также сведения показали, что на поверхности много серы и активные вулканы.
В 1995 году к Юпитеру прибыл аппарат Галилео, выполнив близкий подход 7 декабря. Галилео отследил процесс извержения, разобрался в составе и определил поверхностные изменения с момента прилета Вояджеров.
Миссию дважды расширяли в 1997-м и 2000-м гг. За это время Галилео 6 раз пролетел мимо Ио, что позволило четко определить геологические процессы и исключить магнитное поле.
В 2000 году Кассини приблизился и отдалился от системы Юпитера, что позволило провести совместный обзор. Это привело к находке нового шлейфа и лучшего понимания сияний.
В 2007 году мимо системы пролетел Новые Горизонты, добывший множество изображений поверхности, шлейфов и новых источников струй.
В 2011 году стартовал аппарат Юнона, который теперь следит за планетой и ее спутниками. За вулканической деятельностью удается наблюдать благодаря ИК-спектрометру. В 2022 году могут запустить миссию JUICE, которая сможет рассмотреть вулканы за 2 года, пока не установится на орбиту Ганимеда.
Орбитальная миссия JUICE
Планировалось отправить миссию IVO в 2021 году, но она не получила одобрения. Ио считается одной из наиболее интересных лун и самой плотной в системе. Несмотря на множество вулканов, она местами крайне морозная и переполнена электричеством. Возможно, в будущем мы сможем использовать индуцированное магнитное поле в своих целях. Но вулканы не подпустят близко колонистов. Ниже расположена карта спутника Юпитера Ио.
Таким образом вы узнали, спутником какой планеты является Ио.
Открытие спутника
Открытие Ио связывают с именем итальянского ученого Галилео Галилея. Именно он в 1610 году, вооружившись самодельным телескопом с 20-кратным увеличением, разглядел четыре спутника Юпитера. Правда, Европу и Ио он принял за одну точку и только на второй день после открытия понял, что это два разных небесных тела.
Так как спутник находился ближе всего к Юпитеру, Галилей назвал его Юпитером I. В середине 1800-х годов немецкий астроном Иоганн Кеплер предложил переименовать сателлит в Ио, в честь одной из возлюбленных бога Юпитера. Это название прижилось не сразу, но сегодня оно считается официальным.
Немного любопытных фактов об Ио
Землетрясения и извержения вулканов даже на Земле выглядят устрашающе, а она куда как больше этого небольшого спутника, имеющего диаметр всего в 1131 км. Однако это самый активный в геологическом плане объект Солнечной системы! Всяческие катаклизмы там происходят постоянно, множество вулканов извергаются, а ландшафт постоянно меняется.
Ио из всех галилеевых спутников расположен ближе всех к Юпитеру – расстояние от него всего 422 тысячи километров, немного больше, чем от Земли до Луны. Сформировался же он в основном из силикатных пород и железа, имеет горячее железное ядро. Кстати, в этом его отличие от большинства других спутников, которые обычно представляют собой мертвый кусок камня или льда.
Под действием Юпитера и других крупных спутников Ио буквально корежит, а недра его постоянно разогреваются. Если небольшая Луна вызывает своей гравитацией на Земле приливы и отливы, то можно представить, какие катаклизмы вызывает на Ио такой гигант, как Юпитер.
Галилеевы спутники Юпитера. Ио — справа.
Вот лишь несколько самых любопытных фактов:
Ио, спутник Юпитера, при своем небольшом размере имеет очень большие горы. Гора Южная Боосавла вдвое выше земной Джомолунгмы. И такие горы появляются из-за сжатия коры спутника.
На Ио постоянно происходят извержения вулканов, из-за приливного действия Юпитера и других спутников. Вулканы извергают серу и её соединения на высоту до 500 км. Мало того, следы серы с Ио обнаруживаются и на орбите спутника, и даже на других спутниках, например, на Европе, она имеется прямо на ледяной поверхности.
Извержения вулканов на Ио, спутнике Юпитера
Извержения вулканов порождают потоки лавы, растекающиеся на 500 км от вулканов. Из-за преимущественно серного состава поверхность Ио имеет причудливые цвета. А благодаря обильному истечению лавы и пеплу ландшафт его постоянно меняется. Плюс регулярные землетрясения могут воздвигнуть горы там, где их до этого не было, и сравнять там, где они были.
Эти же извержения создают тонкую атмосферу вокруг Ио, в которой, кстати, иногда бывают и полярные сияния.
Извержение в патерах Тваштара, снятое аппаратом «Новые горизонты» в 2007 году.
Температура на поверхности – около -200 градусов, зато на вершинах вулканов может достигать 3000 градусов. Снег из диоксида серы – типичное явление.
Так что спутник Юпитера Ио – очень зловещий, опасный, но по-своему красивый и очень любопытный мир. Это мир огня и серы, как типичный ад, только в реальности.
Кроме Ио и Земли, действующих вулканов пока не обнаружено нигде в Солнечной системе.
Мощные извержения
Извержения вулканов на Ио в инфракрасном спектре.
На загадочном спутнике Юпитера существует около 400 вулканов. Извержения некоторых из них настолько мощные, что за ними можно наблюдать с Земли с помощью телескопа.
Иногда над корой небесного тела поднимаются гигантские фонтаны серы, скальной породы и твердых частиц. После таких выбросов на поверхности Ио появляются реки лавы длиной в сотни километров.
Мощная геологическая активность выделяет Ио из ряда других естественных лун Солнечной системы. Большинство тел такого размера являются устойчивыми, период их тектонической активности закончился миллионы лет назад, либо перешел в финальную стадию.
Интересные факты:
- Земля и Ио — два единственных небесных тела с вулканической активностью в Солнечной системе.
- Во время некоторых извержений выделяется до 20 трлн ватт энергии. Это в тысячи раз больше, чем во время вулканической деятельности на Земле.
Геология Ио
Геологическая активность планеты или спутника определяется теплом их недр. И лучший пример — Ио, самый внутренний из крупнейших спутников Юпитера.
Огромная масса планеты-хозяина является отличным аттрактором для метеоритов, подобных тому, что вспоминали Шумейкер-Леви 9 в 1994 году, однако Ио не показывает ударных кратеров, и причина в том, что интенсивная вулканическая активность стирает их.
На Ио более 150 действующих вулканов, извергающих достаточно пепла, чтобы погребать ударные кратеры. Вулканизм Ио намного сильнее, чем на Земле, и является крупнейшим во всей Солнечной системе.
Что усиливает извержения вулканов Ио, так это сера, растворенная в магме, которая, когда она сбрасывает свое давление, приводит в движение магму, выбрасывая пепел и газ на высоту до 500 м.
Пепел возвращается на поверхность спутника, образуя слои обломков вокруг вулканов.
На поверхности Ио наблюдаются беловатые участки из-за замороженного диоксида серы. В трещинах разломов расплавленная лава течет и взрывается вверх.
Поверхность спутника Ио
Замечательные цвета в вулканическом кратере Патера на спутнике Юпитера Ио, снимок космического корабля НАСА Галилео.
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.
Сравнение Ио и других спутников
Ученые обнаружили у Юпитера 79 спутников. Самые крупные из них — Ио, Европа, Ганимед и Каллисто, открытые Галилеем.
Сравнение Ио и других галилеевых спутников Юпитера:
| Спутники Юпитера | Плотность, г/см3 | Масса, кг | Экваториальный радиус, км |
| Ио | 3,50 | 8,9х10²² | 1821 |
| Европа | 3,01 | 4,8х10²² | 1659 |
| Ганимед | 1,94 | 1,5х1023 | 2634 |
| Каллисто | 1,83 | 1,1х1023 | 2400 |
Как видим, Ио — третья по величине среди галилеевых лун Юпитера, третья по массе и первая по плотности. В отличие от других спутников Солнечной системы, которые образованы из водяного льда, Ио состоит из расплавленного железного или сернистого железного ядра, окруженного силикатными породами.
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,
Подводим итоги
- Поверхность спутника покрыта вулканами, которые постоянно выбрасывают тонны диоксида серы и других вулканических газов. Газы частично остаются на поверхности, частично устремляются в атмосферу сателлита.
- На сателлите протекают активные тектонические процессы, в результате которых происходят извержения вулканов, появляются и исчезают горы.
- До ХХ века Ио изучали с помощью телескопов. В XX-XXI веках к небесному телу направили летательные аппараты, которые сделали детализированные фотографии поверхности спутника.
- Ио — самое зловонное место Солнечной системы. Диоксид серы, который тоннами выбрасывается в атмосферу планеты, пахнет тухлыми яйцами.
- Ио — один из самых необычных сателлитов Солнечной системы. Он очень быстро мчится по своей эллипсоидной оси, совершая оборот вокруг Юпитера за 42 часа.
- На Ио температура меняется в границах от –183°С до 1526 °С. Жарче всего в вулканических районах, холоднее всего на оборотной стороне спутника.
Исследования спутников Юпитера продолжаются. В ближайшее время летательный аппарат Juice полетит в сторону Ганимеда и подробнее изучит природу вулканической активности на Ио.
