Jupiter este in gigant gazos care are pana in prezent 63 de sateliti cunoscuti. Dinte acestia cunoastem mai bine cele patru luni galileene.Acestea sunt,in ordine crescatoare a distantei de la Jupiter spre exterior Io, Europa, Ganymede, Callistro.
Io
Io
| |||||||
Descoperire
| |||||||
Descoperit de
|
G. Galilei
S. Marius | ||||||
Descoperit în
|
Ianuarie 7, 1610
| ||||||
Caracteristicile orbitei
| |||||||
Raza medie
|
421,700 km (0.002819 UA)
| ||||||
Excentricitate
|
0.0041
| ||||||
Periapsis
|
420,000 km (0.002807 UA)
| ||||||
Apoapsis
|
423,400 km (0.002830 UA)
| ||||||
Perioada de revoluție
|
1.769137786 d (152,853.5047 s)
| ||||||
Circumferința orbitei
|
2,649,600 km (0.018 UA)
| ||||||
Viteza orbitală
|
max: 17.406 km/s
medie: 17.334 km/s min: 17.263 km/s | ||||||
Înclinarea orbitei
|
2.21° (față de ecliptică)
0.05° (față de ecuatorul lui Jupiter) | ||||||
Este un satelit natural al lui
|
Jupiter
| ||||||
Caracteristicile fizice
| |||||||
Diametru
|
3642.6 km (0.286 mase terestre)
(3660.0×3637.4×3630.6 km) | ||||||
Suprafața
|
41,910,000 km² (0.082 mase terestre)
| ||||||
Volumul
|
1E19 m3 x 2.53E10 km³ (0.023 mase terestre)
| ||||||
Masa
|
8.9319×1022 kg (0.015 mase terestre)
| ||||||
Densitatea medie
|
3.528 g/cm³
| ||||||
Gravitația la suprafață
|
1.796 m/s2 (0.183 g)
| ||||||
Viteza de evadare
|
2.558 km/s
| ||||||
Perioada de rotație
|
rotație sincronă
| ||||||
Viteza de rotație ecuatorială
|
271 km/h
| ||||||
Axial tilt
|
zero
| ||||||
Albedo
|
0.63
| ||||||
Magnitudinea aparentă
|
5.0
| ||||||
temp. la suprafață
|
| ||||||
Caracteristicile atmosferei
| |||||||
Presiunea atmosferică
|
urme
| ||||||
Dioxid de sulf
|
90%
| ||||||
Io este al cincelea satelit al lui Jupiter și cel de-al treilea ca mărime. Este puțin mai mare decât Luna (satelitul natural al Terrei). Numele lui vine de la iubita lui Zeus, Io, transformată de acesta într-o junincă astfel încercând să o ascundă de Hera. Io mai este poreclit planeta pizza deoarece este colorat.
Io este unul din cei patru sateliți Galileeni a lui Jupiter, având un diametru de 3642 km și fiind unul din cei mai mari sateliți din Sistemul Solar. Avand peste 400 de vulcani activi, Io este cel mai activ corp ceresc din Sistemul Solar din punct de vedere geologic. Aceasta activitate geologica este rezultatul încalzirilor mareice generate de forțele de frecare interioare sub influența atracției variabile a lui Jupiter. (Norul de gaze emanat de vulcanii sai este cel mai mare din Sistemul Solar. Jupiter, este cea mai mare planeta din sistemul nostru solar avand diametrul de 142,984 km. Din cauza marimii sale si gravitatia este foarte puternica.Io se roteste in jurul lui Jupiter pe o orbita in forma de elipsa. Apropiindu-se de Jupiter, gravitatia imensa o deformeaza atragand-o spre gigantul gazos.Depardandu-se, micul satelit revine la forma initiala. Datorita acestei deformari continue miezul lui Io se incalzeste provocand eruptiile vulcanice.La randul lor, unii dintre acesti vulcani produc nori de sulf si sodiu care se ridica pana la 500 km,avand de 10 ori marimea Lunii.)
Cațiva vulcani produc nori de sulfură și dioxid de sulf ce ating și 500 km înălțime. Suprafața lui Io este de asemenea pictată cu 100 de munți ce au fost ridicați de compresia puternică a scoarței silicate a satelitului. Unele varfuri sunt mai înalte ca Muntele Everest. Spre deosebire de majoritatea sateliților ce sunt compuși din apă înghețată, Io este format din piatra silicata ce inveleste un miez de fier topit sau sulfit de fier topit. Suprafata sa este caracterizată de intinderi de sulf si dioxid de sulfura inghetat.
Vulcanismul său este responsabil pentru multe din trăsăturile sale. Norii săi vulcanici și scurgerile de lava produc mari schimbări ale suprafeței și o vopsesc în diverse nuanțe de rosu, galben, alb, negru si verde, în principal din cauza compusilor de sulf. Multe curgeri de lava extinse, undele de peste 500km lungime, de asemenea marcheaza suprafața. Din cauza acestor caracteristici, Io este cunoscută ca planeta pizza.
Acesta a jucat un rol important in astronomia secolului XVII si XVIII. A fost descoperit in 1610 de Galileo Galilei, împreuna cu ceilalti sateliți Galileeni. Aceasta descoperire a incurajat adoptarea sistemului solar Copernican, dezvoltarea legilor de miscare ale lui Kepler, și măsurarea vitezei luminii. De pe Pamant, Io nu a rămas decât un punct luminos până în sec. XIX când a devenit posibil să-i fie observate trasaturile la scara mare, cum ar fi regiunile polare si ecuatoriale de culoare roșu închis. În 1979, cele doua nave Voyager au descoperit că este o lume vulcanică activă, cu munți și o suprafata relativ nouă fără cratere de impact vizibile. Nava Galile a facut câteva zboruri prin apropiere în 1990 si 2000, colectând date despre interiorul și suprafața satelitului.
Aceste nave de asemenea au descoperit legatura dintre acesta și magnetosfera lui Jupiter și existența unei centuri de radiatii centrată pe orbita lui Io.Acesta primeste 3600 rem radiații pe zi. Explorarea lui Io a continuat în 2007 cu un zbor mai îndepartat a navei New Horizons ce se indeparta spre Pluto.
Istorie observațională
Primă observație raportată a lui Io a fost făcută de către Galileo Galilei la 7 ianuarie 1610 folosind un telescop refractant de 20x putere, de la Universitatea din Padova. Cu toate acestea, în această observație, Galileo nu a putut separa Io de Europa din cauza puterii reduse ale telescopului sau, astfel încât cei doi au fost înregistrati ca un singur punct de lumina. Io și Europa au fost observate pentru prima dată ca obiecte separate în timpul observațiilor lui Galileo a sistemului lui Jupiter în ziua următoare, 8 ianuarie 1610.
Primele nave care au trecut pe langa Io au fost gemenele Pioneer 10 si Pioneer 11 pe 3 Decembrie 1973 si respectiv 4 Decembrie 1974. Scanarea radio a redat o masă aproximativă ce sugerează că acesta era cel mai dens dintre cei 4 sateliti galileeni si ca este format din piatră silicată in loc de gheață. Cele două nave Pioneer au înregistrat de asemenea o atmosfera subțire și o centură de radiatii. Camera foto de pe Pioneer 11 a facut o singură poză bună a satelitului, in zona sa nordică. S-a planuit să se facă poze mai apropiate cu Pioneer 10 dar acestea au fost pierdute din cauza nivelului mare de radiații.Cand navele gemene Voyager 1 si Voyager 2 au trecut pe lângă Io in 1979, sistemul lor de fotografiat mai avansat a permis captarea unor imagini mult mai detaliate. Voyager 1 a zburat pe lângă satelit în data de 5 martie 1979 la o distanta de 20.600 km Imaginile aduse în timpul apropierii au relevat un peisaj ciudat, multi-colorat lipsit de cratere de impact. Imaginile de rezolutie cea mai ridicata au arătat o suprafață relativ tânără punctata de gropi ciudate, munti mai nalti ca vârful Everest, și caracteristici ce reprezinta fluxuri de lavă vulcanică. Imediat după întalnire, s-a observat un nor imens ridicandu-se de pe suprafața satelitului, indicând faptul ca este geologic activ. Voyager 2 a trecut pe lângă acesta în data de 2 Iulie 1979, si deși nu s-a apropiat la fel de mult ca Voyager 1, pozele arata o schimbare a crustei terestre ce s-a petrecut in numai 4 luni.
Galileo
Galileo a ajuns la Jupiter în 1995, după o călătorie de 6 luni, pentru a continua descoperirile celor două nave Voyager. Io se află într-una din cele mai mari centuri de radiații ale lui Jupiter și nu a permis apropierea sondei. Deși nu s-au facut poze, s-au extras niște informații prețioase, cum ar fi descoperirea unui centru de fier asemănător planetelor apropiate de Soare. Galileo a mai observat efectele unei erupții majore la Pillan Patera si a confirmat că erupțiile vulcanice sunt sunt compuse din magme silicate, cu compoziții mafice si ultra-mafice bogate in magneziu, cu sulfură si dioxid de sulf ce servesc un rol asemănător apei și dioxidului de carbon pe Pământ.
Observații ulterioare
Dupa prăbusirea navetei Galileo in atmosfera planetei Jupiter in Septembrie 2003, alte observații ale vulcanismului lui Io au fost făcute cu telescoape terestre. Nava New Horizons în drum spre Pluto și Centura Kuiper de asemenea a captat numeroase poze cu Io în Februarie 28 2007. Aceste imagini includ un nor imens in Tvashtar, oferind primele observații detaliate ale celei mai mari clase de nori vulcanici ionieni de la observarea lui Pelle in 1979. New Horizons a captat imagini ale unui vulcan în Girru Patera aflat în stagiile inițiale unei erupții.
Orbită și rotația
Io îl orbiteaza pe Jupiter de la o distanță de 421.700 km de la centrul planetei și 350.000 km de la nori. Acesta este cel mai apropiat satelit Galelian al lui Jupiter, aflandu-se intre Thebe si Europa. Incluzând satelitii interiori, Io este al 5-lea satelit dupa jupiter. Durează 42.5 ore să facă o mișcare de revoluție. Acesta se află într-o rezonanță orbitală de 2:1 cu Europa si 4:1 cu Ganymede. Această rezonanță ajută la pastrarea excentricitatii, care este de altfel și motivul activității geologice a satelitului.
Interacțiunea cu magnetosfera lui Jupiter
Io joaca un rol important în menținerea campului magnetic jovian.Magnetosfera lui Jupiter culege praf și gaze din atmosfera subțire a lui Io cu o rata de 1 tona pe secundă. Acest material este format din sulfură ionizată și atomică, oxigen și clor, sodiu și potasiu atomic, sulfură și dioxid de sulf molecular si praf de clorură de sodiu. Aceste materiale ajung ca nori in centurile de radiație Joviene: plasmă thorus, un nor neutru și un tub de flux.
Structura
Io este puțin mai mare decat Luna. Are o raza de 1.821,3 km (cu 5% mai mare decat a Lunii) si o masa de 8.9319 × 1022 kg (cu 21% mai mare decat a Lunii). Este de forma elipsoida, cu partea bombată înspre Jupiter.
Interiorul
Compus in mare parte din pietre silicate și fier, Io este mai asemănător ca și compozitie cu planetele terestre decât cu sateliții Sistemului Solar care de obicei sunt compusi dintr-un amestec de apă, gheață și silicati. Acesta are o densitate de 3.5275 g/cm3, cea mai mare dintre toate lunile Sistemului Solar. Modelele bazate pe măsuratorile Voyager si Galieo indică faptul că crusta și mantaua este bogată în silicati, iar interiorul este format din fier sau sulfat de fier. Miezul metalic reprezintă 20% din masa lui Io. Depinzând de cantitatea de sulf, centrul are raza de 350-650 km dacă este compus în principal din fier, sau 550-900 km dacă conține si sulf. Magnetometrul lui Galileo nu a depistat nici un camp magnetic, ce indică faptul că miezul satelitului nu se rotește.Mantaua este alcatuita 75% din mineralul bogat in magneziu fosterit. 10-20% din mantaua lui Io este probabil topită. Litosfera lui Io, este compusă din bazalt și sulfura depozitată de vulcanismul extrem și are o grosime de 12-40 km.
Încalzirea mareica
Spre deosebire de Pamant si Lună, principala sursă de caldură a lui Io provine din disiparea mareică, rezultatul rezonanței orbitale cu Europa si Ganymede. Această încălzire depinde de distanța satelitului de jupiter, de excentricitatea orbitală și de compoziția interiorului său. Datorită rezonanței LaPlace, Io își menține excentricitatea și oprește disiparea mareică din el să fie captată de orbita sa. Orbita rezonanta de asemenea il ajută să-si mentină distanta de jupiter, altfel acesta ar fi aruncat in exteriorul sistemului planetar. Frecarea produsă în interiorul satelitului datorită atracției mareice variabile creează o încălzire mareică, topind o cantitate semnificativă de manta și miez. Această caldură este eliberată sub forma activităților vulcanice.
Suprafața
Savantii, obișnuiți cu Luna, Marte si Mercur, se așteptau să vadă numeroase cratere de impact în primele imagini ale lui Voyager 1. Densitatea craterelor ar fi indicat varsta satelitului.Spre surprinderea lor, suprafata nu avea aproape deloc cratere, fiind acoperita de campii intinse, munti inalti si cuergeri de lava. Lipsa acestor cratere arata ca suprafata este geologic noua, vulcanii astupand orice crater imediat dupa ce se produce, fapt sustinut de Voyager1 ce a surprins cel putin 9 eruptii vulcanice.
Compoziția suprafetei
Înfățișarea sa colorata este rezultatul materialelor produse de vulcanism. Aceste materiale include silicați (ortopiroxeni), sulfuri si dioxid de sulf. Dioxidul de sulf inghețat este omniprezent formând regiuni intinse de culoare alb sau gri. De asemenea si sulfura este întâlnită pe suprafața sa, formând regiuni de culoarea galben-verzui. Vulcanismul exploziv pictează suprafata cu materiale sulfuroase si silicatice. Depozitele de cenusa de pe Io au culoarea rosie sau alba. Cartarea compozitională arată că Io nu are aproape deloc apă, desi s-a gasit regiuni mici cu apa inghetată și minerale hidratate.
Vulcanismul
Încalzirea mareică produsa de excentricitatea oribtala a satelitului, a facut ca acesta să devină una din cele mai vulcanic active lumi din Sistemul Solar, cu sute de centre vulcanice si curgeri de lava extinse. In timpul unei eruptii puternice , se pot produce curgeri de lava lungi de zeci sau sute de km lungime. Aceste lave sunt silicat-bazaltice cu compozitii mafice sau ultra-mafice. Un alt produs al acestei activitati sunt sulfurile, dioxidul de sulf și cenusile, ce pot fi expulzate la o înălțime de 500 km.
Suprafața lui Io este punctata cu depresiuni vulcanice numite paterae. Acestea reprezintă calderele terestre dar nu se stie dacă s-au produs prin prabusire sau prin golirea camerei magmatice. Acestea au un diametru aprox. 41 km, cu cea mai mare fiind Loki Patera avand 202 km. Acestea deseori sunt locul unde se produc eruptii,fie prin curgeri de lava ce se intand de-a lungul paterei, cum a fost eruptia din 2001 in Gish Bar Patera, sau sub forma unui lac de lava. Imaginile din Galileo arata ca multe din curgerile de lava majore ale lui Io, cum sunt cele din Prometheus si Amirani, sunt produse de acumularea lavei si expulzarea ei peste curgeri mai vechi.De exemplu, marginea curgerii Prometheus s-a miscat 95 km intre misiunile Voyager si Galileo. Cunoastem tipul de lava datorita masuratorilor temperaturii hotspot-urilor sau zonelor de emisie termică ce sugerează o temperatura de 1300K-1600K.
Munți
Io are între 100 si 150 de munti. Aceste structuri au în jur de 6 km altitudine cu un maxim de 17.5 ± 1.5 km la Boosaule Montes de Sud. Muntii apar ca structuri mari si izolate fără modele aparente tectonice globale delimitate ,cum sunt pe Pamant.In ciuda vulcanismului de pe Io, majoritatea muntilor ce-i confera lui Io infatisarea specifica, sunt structuri tectonice si nu sunt formati de vulcani.De fapt, majoritatea vulcanilor Ionieni sunt rezultatul fortelor de compresiune de la baza litosferei. Forteze de compresie, la randul lor, sunt rezultatul subsidenței cauzata de ingroparea continua a materialului vulcanic. Distributia globala a munților pare sa fie opusa structurilor vulcanice; muntii domină zonele unde sunt mai putini vulcani si vice-versa. Acest lucru sugerează că in regiuni la scara mare din litosfera satelitului compresiunea (suportă formarea de munți) și extensia (suportă formarea de Patere) domină.
Totusi local, muntii si paterele se invecineaza, fapt ce sugerează că magma deseori exploatează falii ce se formează in timpul formarii muntilor, pentru a ajunge la suprafață. Muntii de pe Io au o varietate de morfologii.Platourile sunt cele mai comune fiind structuri inalte, plate si fara varf, cu suprafata franta.Alti munti par a fi blocuri de crusta inclinate cu o panta putin abrupta. Foarte putini munti de pe Io au origine vulanică. Aceștia sunt vulcani de tip scut, cu pante abrupte lângă o caldera mică si centrală. Acesti vulcani sunt de obicei mici 1-2 km inaltime si 40-60 km latime.
Atmosfera
Io are o atmosferă extrem de subtire, continand in prinipal dioxid de sulf, co o presiune de o miliardime de atm. Radiatiile golesc atmosfera in mod constant. Sursa cea mai importanta de SO2 este vulcanismul, dar atmosfera este intretinuta si de topirea de SO2 inghetat cu ajutorul luminii solare.Atmosfera este cel mai bine subliniata la ecuator , unde suprafata este calda si cea mai activa vulcanic. In timp ce Io trecea printr-un fenomen de eclipsa, imaginile de inalta rezolutie dezvaluie o luminiscenta asemanatoare aurorei. Ca si pe Pamant, acest fenomen se intampla datorita radiatiilor ce lovesc atmosfera.Aurorele de obicei au loc la polii magnetici ai planetelor, dar P Io acestea au loc la ecuator. Io nu are un camp magnetic, drept urmare, electronii si celatoresc de-a lungul campului magnetic al lui Jupiter, lovesc direct atmosfera lui Io.
Se poate utiliza un simulator 3d care permite călătoria prin sistemul solar. De exemplu Celestia.
Europa
Europa este al patrulea satelit ca marime a lui Jupiter, fiind un pic mai mica decat Luna.Spre deosebire de Io a carei suprafata este acoperita de lava, a Europei este complet inghetata.Desi se afla in centura de radiatii nocive a lui Jupiter, cercetatorii cred ca sub stratul de gheata de la suprafata se afla apa lichida si poate chiar si vietuitoare.Suprafata Europei este foarte neteda fiind gasite doar 3 cratere cu diametru mai mare de 5 km.
Un aspect extrem de important îl reprezintă prezenţa unor dungi de culoare închisă ce traversează tot globul. Cele mai mari au aproximativ 20 km lăţime, culoarea disipându-se pe margini şi având o dungă deschisă la culoare în centru. O teorie recentă atribuie prezenţa acestor striaţii unor erupţii vulcanice sau a unor gheizere.
Recent s-a observat prezenta unei atmosfere alcatuita din oxigen. Cel mai probabil el a fost generat de lumina solară şi particulele încărcate cu energie ce lovesc suprafaţa de gheaţă producând vapori de apă care ulterior se desfac în hidrogen şi oxigen.
Europa, satelit al planetei Jupiter, are suficient oxigen pentru a susţine viaţa .
|
Noi cercetări, concretizate într-un nou model al structurii satelitului planetei Jupiter, Europa, arată că acesta ascunde sub mantia de gheaţă groasă de câţiva kilometri un ocean cu adâncimea de aproximativ 100 km. Autorul acestei concepţii este Richard Greenberg - care a scris şi o carte intitulată "Unmasking Europe: The Search for Life on Jupiter's Ocean Moon" - şi care şi-a prezentat ideile recent la cea de-a 41-a întâlnire a American Astronomical Society’s Division for Planetary Sciences , în Porto Rico. Numele îi vine din mitologia greacă de la iubita lui Zeus, Europa, care a fost răpită de taurul de aur.
Europa comparată cu Luna şi Pământul
Ganymede
Ganymede în comparație cu Luna şi Pământul
Callisto
Callisto este unul dintre cei patru sateliți galileeni ai lui Jupiter. Al doilea satelit ca mărime dintre cei ai lui Jupiter, nu este mai mare decat Mercur. A fost descoperit în 1610 de Galileo Galilei. Diametrul său este de aproximativ 4900 km, fiind a treia luna ca mărime din Sistemul solar.
Callisto are aproape 99% din diametrul planetei Mercur, dar numai o treime din masa acesteia. Este ca distanță pe locul patru dintre sateliții galileeni - deci cel mai îndepărtat, cu o orbită de aproximativ 1 880 000 kilometri. Suprafața lui Callisto este mai puțin afectată de magnetosfera jupiteriană, deoarece orbitează la o distanță mai mare. Callisto este compus din cantitățti aproximativ egale de rocă și gheață, având o densitate de aprox. 1.83 g/cm3. Componentele detectate spectral pe suprafață includ gheața, dioxid de carbon, silicați și materie organică. Investigațiile navei spațiale Galileo au detectat un posibil miez de silicat de dimensiuni reduse și un posibil ocean subteran de apă lichidă la adâncimi mai mari de 100 kilometri. Suprafaţa lui Callisto este mai puţin afectată de magnetosfera jupiteriană, deoarece orbitează la o distanţă mai mare.
Callisto are suprafaţa cea mai veche şi mai plină de cratere dintre toate corpurile aparţinând sistemului solar, observate până acum. Spre deosebire de Ganymede, cu relieful său complex, Callisto prezintă puţine urme de activităţi tectonice. Cu toate că în mare Callisto are proprietăţi similare cu Ganymede, pare să aibă o istorie geologică mult mai simplă. Trecutul geologic diferit al celor doi sateliţi a fost o problemă importantă a savanţilor astronomi.
|
