Io

Odkrycie

Odkrycie Io przypisywane jest Galileuszowi. który skierował na Jowisza skonstruowaną przez siebie lunetę i dostrzegł w poblizu tej planety cztery stale zmieniające swe położenie "gwiazdy". Były to Io, Europa, Ganimedes i Kallisto. W 1614 roku ukazało się dzieło niemievkiego astronoma Simona Mariusa "Mundus Jovialis", w którym twierdził on, iż dostrzegł owe cztery księżyce na kilka dni przed Galileuszem. Sam Galileusz określił to jednak jako plagiat. Nazwa Io została jednak zaproponowana przez S. Mariusa, ale na dobre przyjęła się dopiero w połowie dzwudziestego stulecia. Wszystkie cztery największe księżyce Jowisza można bez problemu obserwować przez zwykłą lornetkę. [3]

Parametry orbity

Księżyc Io okrąża Jowisza w średniej odległości 421 700 km od środka planety, na co potrzebuje 1 dzień, 8 godzin i 27,6 minuty. Jest najbliższym planecie z księżyców galileuszowych. Orbita tego satelity wykazuje mały mimośród i nachylona jest 0,05° do płaszczyzny równika Jowisza. [3]

Charakterystyka fizyczna

Średnica Io liczy sobie 3642,6 km, jest on zatem jednym z większych księzyców Jowisza jak i w całym Układzie Słonecznym. Posiada on również stosunkowo wysoką średnią gęstość-3,3528 g/cm3. Składa się (podobnie jak skaliste planety Układu Słonecznego) z materiału krzemiennego, czym różni sie od księżyców z rubieży Systemu Słonecznego.

Z danych przekazanych przez sondę kosmiczną Galileo da sie wysunąć hipotezę, że Io posiada jądro żelazowe, którego wielkość szacuje się na około 900 km. Ponad jądrem rozciąga sie stosunkowo gruby rozgrzany płaszcz krzemienny i zewnętrzna skorupa. W przeciwieństwie do innych księżyców galileuszowych nie występuje tu prawie w ogóle woda. Przypusza się, iż we wczesnych etapach kształtowania się całego układu jowiszowego, sam Jowisz charakteryzował się wysoką temperaturą, przez co zapasy wody na Io-z racji jego stosunkowo niewielkiej odległości od macierzystej planety-po prostu wyparowały.

Podobnie jak ziemski Księżyc, Io cechuje synchronizacja ruchu obrotowego z okresem orbitalnym ( 1d 18h 27,6m)-oznacza to, że zwraca on zawsze tę samą półkulę ku planecie centralnej. Ciekawą cechą tego obiektu jest jefo wysokie albedo (0,63), odbija on zatem 63% padającego na niego światłą słonecznego. Średnia temperatura poweirzchniowa (z wyłączeniem miejsc aktywności wulkanicznej) wynosi od 120° do 130°[3]

Powrót do góry

Wulkanizm

Końcem lat siedemdziesiątych dwudziestego wielku do Jowisza dotarły pierwse sondy kosmiczne, które dokładniej zbadały samą planetę oraz jej księżyce. To wtedy po raz pierwszy dostrzeżono na zdjęciach Io aktywność wulkaniczną. trzeba zaznaczyć, że jest to najaktywniejsze pod tym względem ciało Układu Słonecznego.

Powierzchnia księżyca podlega nieustannym zmianom-to właśnie dlatego nie obserwuje się tu prawie żadnych kraterów uderzeniowych. Ślady kolizji kosmicznych szybko zostają zatarte. Wulkany w jednym miejscu wygasają, a pojawiają się w innym. Te szybkie zmainy stwierdzono już na obrazach sond Voyager 1 i Voyager 2, które w odstępie czterech miesięcy odwiedziły okolicę Jowisza. Podczas gigantycznych erupcji na wysokość nieraz nawet 300 km ponad powierzchnię wyrzucany jest materiał spod skorupy księżyca. Jest to płynna siarka i dwutlenek siarki. Tak wysokie wyrzuty możliwe są ze względu na stosunkowo słabe przyciąganie grawitacyjne. Maksymalne zaś temperatury gorących, odsłoniętych wnętrz wulkanów wynoszą do 2000°C. Siarka nadaje całej powierzchni kolor zółty, pomarańczowy, czerwony, a nawet zielony. Ponieważ nie ma tu wiatrów, lawa i popiół opadają wokół czarnych wulkanów w niemal idealnych okręgach.

Powodem tak wielkiej aktywności wulkanicznej są siły pływowe Jowisza, które dodatkowo potęguje oddziaływanie dwóch innych księżyców galileuszowych – Europy i Ganimedesa, z którymi Io pozostaje w rezonansie (powiązane okresy okrążeń centralnej planety) - na 4 obieg Io przypadają 2 Europy i 1 Ganimedesa. Wszystkie te oddziaływania kumulują się i momentami są tysiąckrotnie większe niż te, które na Ziemi powoduje Księżyc.[3]

Powrót do góry

Atmosfera i pole magnetyczne

Do wysokości ok. 120 km ponad powierzchnią Io rozciąga się bardzo rzadka atmosfera. W jej skład wchodzą przede wszystkim dwutlenek siarki oraz prawdopodobnie śladowe ilości innych gazów. Księżyc ten posiada jednak też jonosferę, w składzie której stwierdzono jony siarki, tlenu i sodu.

Krążąc wokół Jowisza Io porusza się w bardzo silnym polu magnetycznym centralnej planety. W związku z tym indukuje się w jego otoczeniu prąd elektryczny rzędu 1000 gigawatów i napięciu sięgającemu 400 000 V. W takich warunkach atomy z atmosfery Io są jonizowane i ulatują w przestrzeń okołojowiszową, tworząc wzdłuż orbity księżyca torus zjonizowanych cząstek.

Układ Jowisz-Io jest silnym emiterem fal radiowych.[3]

Powrót do góry

[3] Podstawowe dane
Odkrycie
Odkrywca Galileo Galilei
Simon Marius
Data odkrycia 7 stycznia 1610 r
Charakterystyka orbity
Średnia odległość od środka planety 421 700 km
Mimośród 0,0041
Perycentrum 420 000 km
Apocentrum 423 400 km
Okres obiegu wokół planety 1,769137786 d
Obwód orbity2 649 600 km
Prędkość orbitalna min. 17,263 km/s
śred. 17,334 km/s
max. 17,406 km/s
Nachylenie orbity 2,21° (do ekliptyki)
0,05° (do płaszczyzny równika Jowisza)
Jest naturalnym satelitąJowisza
Charakterystyka fizyczna
Średnica 3642,6 km
Powierzchnia 41 910 000 km2
Objętość2,53 × 1010 km3
Masa 7,9319 × 1022kg
Srednia gęstość 3,528 g/cm3
Prędkość ucieczki z powierzchni 2,6 km/s
Okres obrotu wokół własnej osi synchroniczny z okresem obiegu
Jasność absolutna 5 mag
Albedo 0,63
Temperatura powierzchni 90 K(min)
130 K(śred.)
200 (max)
Skład atmosfery
Ciśnienie atmosferyczne śladowe
Dwutlenek siarki 90 %
pozostałe jony siarki tlenu i sodu

Powrót do góry


Źródła:

© Instytut Astronomii UZ