Jupiter

Jupiter. Imagine luată de Sonda Cassini în
29 decembrie 2000, de la o depărtare de
10 milioane km.
Foto: NASA/JPL/Space Science Institute

        Această planetă a primit numele după regele zeilor Jove (sau Zeus în mitologia greacă). Jupiter a fost regele olimpului şi patronul statului roman. Fiul său a fost Cronos (Saturn).

Cu diametrul său mare, cu masa mai mare de două ori decât suma maselor planetelor şi cu cortegiul său de 64 de sateliţi, Jupiter pare un sistem solar în miniatură.

Chiar şi compoziţia sa este asemătoare cu a unei stele: 90% hidrogen şi 10% heliu (plus urme de metan, apa, amoniac şi roci).Aceste ingrediente sunt asemănătoare cu cele existente în nebuloasa din care s-a format Soarele şi sistemul solar.

         În 1994, pentru prima oară în istorie o cometă s-a ciocnit cu Jupiter. Cometa Shoemaker-Levy 9, sfărâmată în 21 fragmente a intrat în atmosfera planetei între 16 iulie şi 21 iulie 1994.
 

Atmosfera

        Jupiter este o planetă gazoasă, având o atmosferă în care se produc furtuni gigantice. Văzută de departe atmosfera acestei planete este străbătută de benzi întunecate. Aceste benzi de nori sunt compuse din amoniac.

Regiunile intunecate se numesc "benzi", iar cele mai albe "zone".

Sub păturile de nori se află un strat de apă, ce se poate vedea uneori, prin golurile din atmosferă.

Stuctura internă a lui Jupiter.

Primul strat este din hidrogen molecular, al doilea este hidrogen lichid. Urmeată un strat de gheaţă formată din apă, metan şi amoniac. În centru se află un miez solid. 

Foto: Calvin J. Hamilton

  În atmosfera înaltă vânturile, ce bat dinspre est spre vest, ating viteze foarte mari (peste 600 km/h) şi produc adevărate furtuni. Uneori furtunile durează ani de zile, cea mai longevivă fiind Marea Pată Roşie, o futună descoperită acum 300 de ani.

Se crede că agitaţia din atmosfera lui Jupiter se produce de la energia internă a planetei, nu de la Soare (cum este pe Terra).

        Pata roşie nu este singura, mai mereu apărând noi asemenea vârtejuri. Cea mai recentă este noua pată roşie, o furtună ce s-a format prin ciocnirea a trei furtuni mai mici.

Sub atmosferă lucrurile încep să se complice: presiunea şi temperatura cresc, comprimând hidrogenul, ce ajunge din gaz în lichid. La o treime adâncime de nucleu, hidrogenul devine metalic şi începe să conducă electricitatea. În acest strat de hidrogen metalic, câmpul magnetic al lui Jupiter este generat de curenţii produşi de mişcarea rapidă a planetei în jurul axei proprii. Temperatura ajunge la 6000K şi presiunea la 1.000.000 bar.În centrul planetei se află un nucleu solid (roci îngheţate) de dimensiunea Pământului.

Câmpul magnetic

Auroră pe Jupiter

O perdea de gaz ce emană lumină înconjoară polul nordic al planetei. Aurorele se produc când particule încărcate, ce vin de la Soare, merg pe lângă liniile de câmp magnetic şi intră în atmosferă. Acolo excită particulele de gaz, ce încep să emită lumină. 

Foto: NASA/ESA, John Clarke (University of Michigan)

        Jupiter are un câmp magnetic mult mai puternic decât cel al Terrei (de 20.000 de ori mai intens). Se întinde pâna la 650 milioane km înspre Saturn (de fapt depăşeşte orbita lui Saturn) şi numai câteva milioane de km înspre Soare.

        Sateliţii planetei se află chiar în magnetosferă, acest lucru explicând activitatea internă a satelitului Io. Prezenta câmpului magnetic duce la apariţia centurilor de radiaţie, compuse din particule încărcate prinse de câmpul magnetic al lui Jupiter. Şi Terra are asemenea centuri, numite centurile Van Allen. Nu este o veste bună pentru viitorii exploratori ai sistemului solar. La trecerea prin aceste centuri de radiaţii, de sute de ori mai intense decât cele de lângă Terra, astronauţii vor primi doze foarte mari de radiaţii.

        Sonda spaţială Galileo a descoperit o centură de radiaţii, de 10 ori mai intensă decât centurile Van Allen, ce ajunge până la atmosfera planetei.

Orbita

        Distanţa medie dintre Jupiter şi Soare este de 778 milioane km. Se poate apropia la 740 milioane şi se îndepărtează la 816 milioane km.Jupiter face o rotaţie în  jurul Soarelui odată la 11,8 ani (4330,6 zile). O dată la un an şi 35 de zile se produce opoziţia planetei, când Jupiter se vede cel mai bine. Următoarele opoziţii vor fi pe: 5 iunie 2007, 9 iulie 2008, 14 august 2009, 21 sept 2010.

       Apropierile minime dintre Jupiter şi Terra se produc în preajma opoziţiilor. 

Sateliți

Cei mai mari patru sateliți ai lui Jupiter: Io, Europa, Ganymede şi Callisto

        Jupiter este considerat un sistem planetar în miniatură şi din cauză că are foarte mulţi sateliţi naturali.

        Cei mai mari sateliţi, vizibili cu usurinţă de pe Terra, se numesc sateliţii galileeni, fiind descoperiţi de Galileo Galilei în 1610. Sunt patru la număr şi se numesc (în ordinea depărtării de planetă): Io, Europa, Ganymede şi Callisto. Orbitele lor sunt circulare şi nu sunt înclinate faţă de ecuatorul lui Jupiter. Se pare că aceşti sateliţi s-au format odată cu planeta.

Gravitaţia acestor sateliţi este atât de mică încât ei pierd materie. Materia, în principal praf meteoritic, scapă de gravitaţia lor şi formează un inel în jurul planetei.

       Io este satelitul cel mai activ vulcanic. Suprafaţa lui este acoperită de sulf. Gravitaţia lui Jupiter produce maree asupra scoarţei satelitului, generând energie şi căldură ce provoacă activitatea vulcanică.

       Europa este acoperit de o crustă de gheaţă sub care se află un ocean cu apă. Se crede că pe Europa se găsesc cantităţi duble de apă, faţă de Pământ.

       Ganymede este cel mai mare satelit din sistemul, fiind mai mare decât Mercur, în diametru. Este singurul satelit ce are un camp magnetic.

       Callisto are o suprafaţă foarte veche, cu cratere. Totuşi, numărul mic de cratere indică prezenţa activităţii interne a satelitului.

       Ceilalţi sateliţi au orbite ce nu sunt rotunde şi înclinate, ceea ce arată că sunt asteroizi captaţi de gravitaţia lui Jupiter. Cea mai bună dovadă în acest sens este faptul că multi sateliţi se rotesc în sens invers faţă de rotaţia planetei.

       Multi din satelitii lui Jupiter au cam aceleaşi orbite, formând grupuri de sateliţi. S-au identificat câteva grupruri de sateliţi: grupul Himalia (5 sateliți, înclinare 43°, mișcare directă), grupul Ananke (11 sateliți, înclinare 150°, mișcare retrogradă ), grupul Carme (12 sateliți, înclinare 165 °, mișcare retrogradă ), grupul Pasiphae (11 sateliți, înclinare 152°, mișcare retrogradă).

Cei mai mari sateliti ai lui Jupiter

       Planeta Jupiter are 63 sateliți naturali.

       Principalii sateliți naturali ai lui Jupiter sunt :

• Metis este unul din cei mai mici sateliti ai lui Jupiter. A fost numit în cinstea titanei Metis, fiica lui Ocean și prima soție al lui Jupiter. Acesta este cel mai apropiat satelit de Jupiter. A fost descoperit în 1979 de catre Voyager 1.

  Metis
  Descoperirea
  Descoperit de	Stephen Synnott
  Descoperit pe data de	4 martie, 1979
  Caracteristici ale orbitei
  Raza orbitei	128,000 km (0.004486 UA)
  Excentricitate	0.0002
  Perigeu	127,974 km (0.00444 UA)
  Apogeu	128, 097 km (0.00453 UA)
  Perioada orbitală	7 h 4,5 min
  Viteza medie	31,501 km/s
  Înclinare	0,06° (la ecuatorul lui Jupiter)
  Satelitul lui	Jupiter
  Caracteristici fizice
  Diametru	43 km
  Suprafata	5700 km2
  Volum	2×107 km3
  Masa	1,2×1017 kg
  Densitate	1 g/cm3
  Gravitatie	0,016 m/s2
  Viteza de eliberare	0,012 km/s
  Înclinare axiala	zero
  Albedo	0.06
  Apparent magnitude	5.3
  Temperatură la suprafata	123 K
  Caracteristici ale atmosferei
  Prezentă	Nu este prezentă atmosfera

• Adrastea este un satelit a lui Jupiter. Este al doilea ca distanță față de Jupiter și cel mai mic dintre cei patru sateliți din grupul interior (cei care orbitează la o distanță mică). Are o formă neregulată, având dimensiunile de aproximativ 20x16x14 km și o masă de ~2×10¹⁵ kg.
• Amalthea
• Thebe
• Io - satelit galilean
• Ganimede - satelit galilean
• Europa - satelit galilean
• Callisto - satelit galilean
• Leda cunoscuta de asemnea si ca Jupiter XIII e un satelit iregular al planetei Jupiter.A fost descoperita de catre Charles T. Kowal pe 14 septembrie 1974.Luna a fost denumita dupa Leda care a fost o iubita lui Zeus. Leda apartine grupului Himalaia. 

• Leda
  Descoperire
  Descoperit de	Charles Thomas Kowal
  Descoperit în	11 septembrie, 1974
  Caracteristicile orbitei
  Excentricitate	~0,15
  Este un satelit natural al lui	Jupiter
  Caracteristicile fizice
  Diametru	20 km
  Masa	1,09×1016 kg
  Densitatea medie	2,6 g/cm3
  Perioada de rotație	rotație sincronă
  Viteza de rotație ecuatorială	271 km/h
  Magnitudinea aparentă	medie
  temp. la suprafață	~124 K
  Caracteristicile atmosferei
  Presiunea atmosferică	Dioxid de sulf

   
  
• Himalia
• Lysithea este un satelit al lui Jupiter. Are diametrul 36 km, perioada orbitala 259,2, distanta medie față de planetă 11.720.000 km. A fost descoperit de Seth Barnes Nicholson în 1938 la Mount Wilson Observatory.
• Elara
• Ananke
• Carme
• Pasiphae
• Sinope
• Jera
• Olimpus
• Constans
• Unamert
• Herallo
• Montoplicad

Nume	Diametru [km]	masa [kg]	perioada orbitala [zile]	distanta medie de planeta [km]
Metis	40	9,5 1016	0,3	128.000
Adrastea	20	1,91 1016	0,3	129.000
Amalthea	196	7,17 1018	0,5	181.000
Thebe	100	7,77 1017	0,68	222.000
Io	3630	8,94 1022	1,77	422.000
Europa	3138	4,8 1022	3,55	671.000
Ganymede	5262	1,48 1020	7,16	1.070.000
Callisto	4800	1,08 1023	16,69	1.883.000
Leda	16	5,68 1015	240,9	1.1094.000
Himalia	186	9,56 1018	250,6	1.1480.000
Lysithea	36	7,77 1016	259,2	11.720.000
Elara	76	7,77 1016	259,6	11.737.000
Ananke	30	3,82 1016	610,5	21.200.000
Carme	40	9,56 1016	702,3	22.600.000
Pasiphae	50	1,91 1017	708,0	23.500.000
Sinope	36	7,77 1016	724,5	23.700.000

Inelele lui Jupiter       

Inelele lui Jupiter

Imagine luată de sonda Galileo pe
9 noiembrie 1996. La momentul când a fost
făcută imaginea, sonda era în umbra lui Jupiter, la 2,3 milioane de km depărtare de acesta.

Foto: University of Arizona/HiRise-LPL

        Jupiter are şi un sistem de inele. Inelele au fost descoperite în 1972 de sonda Voyager 1. La scurt timp după descoperire, sonda Voyager 2 a luat imagini detaliate ale sistemului de inele. Sistemul de inele are trei componente: inelul principal, de la 6440 km până la 128.940 km depărtare de planetă, compus din particule de praf de pe sateliţii Metis şi Adrastea.

        Un inel sub formă de halou, de la 92.000 km până la 122.500 km depărtare de Jupiter. Inelul exterior, aproape transparent se întinde de la margine inelului principal până la 221.000 km depărtare de planetă, pănă la orbita satelitului Thebe.

       Inelul exterior este compus din două inele mai mici.Spre deosebire de inelele lui Saturn, inelele lui Jupiter sunt compuse din particule fine de praf (nu mai mari de 10 microni), ce provin de la satelitii mai mari.

Sonde spațiale

        Jupiter a fost vizitat de sonda Pioneer 10, în 1973, Pioneer 11 (în 1974), Voyager 1 (martie 1979), Voyager 2 (august 1979) şi Ulysses (în februarie 1992). Singura sondă ce a rămas pe orbită în jurul planete şi a studiat-o timp de opt ani, a fost Galileo.

        Sonda Galileo a constat într-un orbiter şi o probă ce a fost trimisă în atmosfera lui Jupiter. Orbiterul a studiat şi sateliţii planetei.În 2003, pentru a nu contamina cu bacterii de pe Terra vreunul din satelitii lui Jupiter (în special Europa), orbiterul a fost trimis în atmosfera lui Jupiter (în 2003) pentru a fi distrus.

Date interesante

• 63 - acesta este numărul de sateliți ai lui Jupiter
• 12 ani - atât dureză anul pe Jupiter
• 1321 - numărul de planete Pământ care ar încăpea în Jupiter
• 59 minute - atât a rezistat sonda Galileo în atmosfera lui Jupiter

Greutatea pe Jupiter

        Greutatea este o măsură a masei unui obiect și a accelerației gravitaționale a planetei pe care se află obiectul. Pe o planetă mai puțin masivă vei cântări mai puțin decât pe una masivă. Jupiter nu are suprafață solidă deci nu poți sta pe ea.

Cei patru sateliți galineeni sau cele patru luni galineene

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.

Sateliții galileeni sunt 4 sateliți ai lui Jupiter descoperiți de Galileo Galilei începând de la 7 ianuarie 1610. Sunt cei mai mari dintre numeroșii salteliți jupiterieni. Numele sunt cele ale iubitelor lui Zeus (Jupiter în mitologia romană): Io, Europa, Ganymede și Callisto. Ganymede, Europa și Io participate în rezonanță orbitală de tipul 1:2:4. Se numără printre cele mai masive obiecte din Sistemul Solar după cele 8 planete, având razele mai mari decât oricare dintre planetele pitice.

Cei patru sateliți au fost descoperiți între 1609 și 1610, când Galilei a adus îmbunătățiri telescopului său, fapt ce i-a permis să obseve corpuri cerești cu o acuratețe mai mare decât oricând până în acel moment. Aceasta dovedește importanța telescopului ca instrument astronomic ce identifică obiecte cerești altfel imposibil de văzut cu ochiul liber. Această descoperire cu aștri orbitând în jurul altui corp ceresc în afara Pământului a fost o lovitură serioasă dată sistemului antic ptolemeic, cu Pământul în centrul Universului, în care totul se învârtea în jurul Pământului.

Galilei și-a numit inițial descoperirea Cosmica Sidera (Stelele lui Cosimo), dar numele care s-au impus au fost cele alese de către Simon Marius. Acesta a pretins că a descoperit sateliții în același timp cu Galilei, dându-le numele actuale în lucrarea sa „Mundus Jovialis”, publicată în 1614.

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	min medie max 90 K 130 K 2000 K
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 este cel mai mare satelit din sistemul solar,avand aproximativ aceeasi marime cu Mercur. Ganymede are o structură diferenţiată pe trei straturi: un mic nucleu din fier sau fier/sulf lichid, înconjurat de o manta de rocă (silicaţi) cu o scoarţă de gheaţă la suprafaţă. Prin urmare, Ganymede pare a fi similar cu Io, în plus având un strat exterior de gheaţă. Recent s-a dovedit de către  HST existenţa unei atmosfere rarefiate de oxigen pe Ganymede, foarte asemănătoare cu cea de pe Europa.Craterele descoperite pe suprafata lui Ganymede indica varsta satelitului,aproximativ 3,5 miliarde de ani. Spre deosebire de cele de pe Lună, craterele sunt destul de plate, lipsite de inelele muntoase şi depresiunile centrale caracteristice craterelor de pe Lună şi Mercur.    Primul zbor al lui Galileo pe lângă Ganymede a descoperit că magnetosfera lui Ganymede este încorporată în uriaşa magnetosferă a lui Jupiter. Aceasta s-a generat probabil într-un mod similar cu cea a Pământului: ca rezultat al mişcării materiilor conducătoare din interior.

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.


Jupiter si impactul misterios

     Misterul corpului cazut pe Jupiter se intensifica, in pofida faptului ca telescopul spatial Hubble incepe sa le furnizeze astronomilor unele explicatii rationale. Totul a început pe 3 iunie, cand australianul Anthony Wesley, in timp ce scruta cea mai mare planeta din sistemul solar, a observat intamplator o "pata" si a filmat-o. In acelasi timp, in Filippine, un alt astronom amator, Chris Go, inregistra ceea ce initial s-a crezut a fi acelasi lucru, ulterior dovedindu-se ca este o a doua pata. De-atunci o sumedenie de specialisti si amatori au incercat sa gaseasca o explicatie fenomenului.

     Pe 7 iunie, NASA a atintit asupra lui Jupiter cel mai puternic "ochi" orbital al sau, Hubble, analizand locul cu diferite lungimi de unda (vizibila, infrarosu si ultravioleta). Explicatia data este urmatoarea: corpul unei comete sau al unui asteroid cu dimensiunea de cativa kilometri a cazut in atmosfera lui Jupiter, explodand in urma impactului cu straturile mai inalte. Corpul probabil ca initial s-a faramitat, si fragmentul cel mai mare ar fi avut dimensiunea de circa doi kilometri.
      Toti si-au amintit marea cadere de fragmente din cometa Shoemaker-Levy 9 in 1994, dar si  anul trecut, pe Jupiter a avut loc un eveniment analog. Pe gigantul sistemului solar - spun astronomii - caderile de corpuri ceresti sunt cu siguranta mai frecvente decat se poate imagina si decat se inregistreaza intamplator. Forta de gravitatie a acestei planete mari atrage corpurile micute aflate in tranzit. Si chiar si ochiul satelitului Soho al Agentiei Spatiale Europene inregistreaza continuu comete care se prabusesc pe Soare. Iar daca acest corp in loc sa pice pe Jupiter ar fi cazut pe Terra, ar fi fost o catastrofa.