У какой планеты есть спутник ио. Галилео Галилей и его телескопы. Внутреннее строение спутников Юпитера

Еще в 1610 году итальянским ученым Галилео Галилеем были замечены четыре пятна на диске Юпитера . Пятна то появлялись, то вновь исчезали. Это было похоже на вращение планет вокруг звезды, подобной Солнцу . Так были открыты первые "луны" Юпитера, названные на имя ученого - галилеевыми спутниками . Почти четыреста лет ученые, астрономы и просто любители были уверены в том, что у Юпитера только четыре спутника. Однако в век космических технологий, такими аппаратами как Пионер и Вояджер были обнаружены целые десятки Юпитерских лун . Все они, вместе с огромным гигантом, образуют еще одну, маленькую "Солнечную систему ". Если бы масса Юпитера была в 4 раза больше его настоящей массы, то образовалась бы еще одна звездная система. На Земном небосклоне наблюдалось бы две звезды : Солнце и Юпитер .

Все спутники вращаются за счет огромной гравитации Юпитера, их вращение подобно вращению Луны вокруг Земли . У каждой "луны" есть свои орбиты, которые отдалены от газовой планеты на различные расстояния. Самый близкий спутник Юпитера - Метида находится в 128 тыс км, от планеты, в то время как самые далекие отдаленны на 20-30 млн. км от своего "хозяина". В данный момент взор ученых и астрономов направлен именно на изучение 4 галилеевых спутников (Ио, Европа, Ганимед, Калисто), так как они самые крупные и непредсказуемые луны Юпитера. Это интереснейшие новые миры , каждый со своей историей, загадками и явлениями.

Ио

Название спутника: Ио;

Диаметр: 3660 км;

Площадь пов-ти : 41 910 000 км²;

Объем : 2,53×10 10 км³ ;
Масса : 8.93×10 22 кг;
Плотность : 3530 кг/ м³;
Период вращения : 1.77 суток;
Период обращения : 1.77 суток;
Расстояние от Юпитера : 350 000 км;
Орбитальная скорость : 17,33 км/ с;
Длина по экватору : 11 500 км;
Наклон орбиты : 2,21°;
Ускор. свободного падения: 1,8 м/с²;
Спутник : Юпитера

Ио был открыт Галилеем 8 января 1610 года. Это самый близкий галилеевый спутник Юпитера . Расстояние от Ио до самых внешних слоев атмосферы Юпитера почти такое же как между Луной и Землей - около 350 000 тыс км. По многим основным параметрам спутник похож на Луну. Масса и объем почти не отличаются, радиус Ио лишь на 100 км больше лунного радиуса, силы притяжения обоих спутников так же похожи (Ио - 1,8 м/с², Луна - 1,62 м/с²). За счет маленького расстояния от планеты и большой массы Юпитера , гравитационная сила вращает Ио вокруг планеты со скоростью 62 400 км/ч (в 17 раз больше скорости вращения Луны). Таким образом год на Ио длится всего 42,5 часов, поэтому наблюдать спутник можно почти каждый день.

Характерным отличием между Ио и другими спутниками Юпитера является большая вулканическая активность на ее поверхности. Космические станции "Вояджеры" зафиксировали 12 действующих вулканов, извергающих горячие потоки лавы высотой до 300 км. Основной выбрасываемый газ - диоксид серы, замерзающий потом на поверхности в виде твердого белого вещества. Из-за тонкой атмосферы Ио, такие раскаленные фонтаны газа можно видеть даже с помощью любительских телескопов. Это величественное зрелище можно отнести к одному из чудес Солнечной системы. Что является причиной столь высокой вулканической активности Ио , ведь ее соседка Европа - это полностью замерший мир, поверхность которого покрыта многокилометровым слоем льда. Этот вопрос является главной загадкой для ученых и астрономов. Основная версия подразумевает, что гравитационное влияние на Ио, как самого Юпитера, так и других спутников привило к созданию два приливных горба на поверхности спутника. Поскольку орбита Ио не точный круг, при вращение ее вокруг Юпитера горбы слегка перемещаются по поверхности Ио, что приводит к разогреву недр. Ближайшая "луна" Юпитера зажата в гравитационное кольцо между самой планетой и остальными спутниками (главным образом между Юпитером и Европой). На этом основании следует отметить, что Ио является самым вулканически активным телом Солнечной системы .

Вулканическая активность - довольно частое явление на Ио. Серные выбросы могут
подниматься в высоту на 300 км, часть из них падают на поверхность, образовывая
лавовые моря, а часть остаются в космическом пространстве

Европа

Название спутника: Европа;

Диаметр: 3122 км;

Площадь пов-ти : 30 613 000 км²;

Объем : 1,59×10 10 км³ ;

Масса : 4,8×10 22 кг;

Плотность : 3013 кг/ м³;

Период вращения : 3,55 суток;

Период обращения : 3,55 суток;

Расстояние от Юпитера : 671 000 км;

Орбитальная скорость : 13,74 км/ с;

Длина по экватору : 9 807 км;

Наклон орбиты : 1,79°;

Ускор. свободного падения: 1,32 м/с²;

Спутник : Юпитера

Европа - это шестой спутник Юпитера или второй из галилеевой группы. Его, почти круговая орбита находится на расстоянии в 671 тысячу километров от Газового Гиганта. Спутнику необходимо 3 суток 13 часов и 12 минут чтобы обернутся вокруг Юпитера, в то время как Ио за это время успевает совершить два оборота.
На первый взгляд Европа - это полностью заледеневший и лишенный всякой жизни мир. На его поверхности отсутствуют какие либо источники энергии, а из-за большого расстояния от центра Солнечной системы , спутник практически не получает солнечного тепла. Сюда же можно и отнести слишком тонкую атмосферу, которая не способна надолго удерживать тепло. Однако на шестой луне Юпитера есть то, чего нету не только у других спутников планеты, но и у всех тел Солнечной системы (кроме Земли). Поверхность Юпитера покрыта 100 километровым слоем воды. Такое количество воды по объему превышает земные океаны и моря вместе взятые. Атмосфера хоть тонкая, все же полностью состоит из кислорода (элемента, без которого все бы Земные существа погибли). Казалось бы, раз есть кислород и вода, то значит может и зародится жизнь . Однако верхний слой, толщиной 10-30 км находится в твердом ледяном состоянии, образовывая очень плотную заледеневшую кору , в которой нет ни каких активных движений. Но под ее толщей тепла достаточно для превращения воды в жидкую фазу, в которой могут обитать самые разнообразные обитатели подводного мира. В недалеком будущем человечество планирует направить на Европу такого робота, который смог бы пробурить многокилометровый слой льда, погрузится в толщу водного океана и познакомится с местными подводными обитателями. В завершении своей миссия такой аппарат должен будет подняться на поверхность спутника и доставить внеземных существ на нашу планету.

Космический аппарат (в представлении художника), который пройдет сквозь

ледяную кору Европы и начнет изучать океаническую часть спутника

Геологическая история Европы не имеет ничего общего с историей других спутников Юпитера . Это одно из самых гладких твердых тел в Солнечной системе . На Европе нет возвышенностей более 100 м высотой, а вся ее поверхность похожа на одну большую равнину из замершего льда. Вся ее молодая поверхность покрыта сетью светлых и темных узких полос огромной протяженности. Темные полосы длиной в тысячи километров - это следы глобальной системы трещин, которые возникли в следствии неоднократного раскаливания ледяной коры от внутренних напряжений и крупномасштабных тектонических процессов.

Что готовится на Ио? На этом активном спутнике Юпитера вулканы извергают лаву намного горячее, чем лава на Земле. Картинка, которую Вы видите, сделана с высоким разрешением, цвета искусственно усилены. На картинке показана самая активная поверхность во всей Солнечной системе. Размер мельчайших деталей составляет 3 км. Разнообразие необычных цветов Ио объясняется наличием различных серных соединений. Темные области скорее всего состоят из силикатного камня.

На спутнике Юпитера Ио есть действующие вулканы. Космический аппарат «Вояджер» сфотографировал извержения, когда пролетал вблизи этого активного спутника в 1979 году. На фото видно несколько вулканов на Ио, в том числе один извергающийся. Выбросы от этого взрывного явления видны в левой верхней части картинки сразу за краем Ио. Вулканизм Ио объясняется мощным приливным влиянием Юпитера, Европы и Ганимеда. Приливные силы деформируют Ио, поэтому внутренности спутника из-за трения нагреваются. Горячее вещество расширяется и выходит наружу через вулканы. В настоящее время космический аппарат «Галилео» летает вокруг Юпитера и фотографирует галилеевские спутники.

Поверхность Ио активна. Похожие на гейзеры выбросы наблюдались обоими космическими аппаратами «Вояджер» в 1979 году, а также были обнаружены камерами «Галилео» в конце июня с расстояния 960 000 км. На картинке показан голубой султан у лимба спутника, поднимающийся из большого щитового вулкана Патера Ра на 96 км над поверхностью. Голубой цвет выброса обусловлен сконденсированным и охлажденным газом диоксида серы. На картинке видно, что дым светится на темном фоне, возможно, из-за флуоресценции возбужденных атомов серы и молекулярного кислорода. Поверхность Ио достаточно холодная – 230 градусов Фаренгейта. Тогда почему же этот спутник такой активный? Скорее всего, происходит сложение гравитационного действия Юпитера с гравитационным влиянием других галилеевых спутников, и орбита Ио возмущается. Орбитальные возмущения вызывают изменения приливных сил, что приводит к нагреву внутренностей Ио и возникновению сернистой вулканичесой активности.

Два серных извержения видны на этом составном цветном изображении вулканического спутника Юпитера Ио. Слева, над лимбом Ио поднимается новый голубой султан на высоту 138 км над вулканической кальдерой Пиллан Патера. В центре картинки вблизи линии, раз-деляющей день и ночь, виден кольцеобразный султан от вулкана Прометей, поднимающийся на высоту 72 км над поверхностью Ио и отбрасывающий тень направо от жерла вулкана. Вулкан Прометей назван в честь греческого бога, который дал смертным огонь. Султан над этим вулканом виден на каждом изображении Ио, включая снимки, сделанные кораблем Вояджер в 1979 году. Таким образом вулкан непрерывно извергается уже на протяжении не менее чем 18 лет. Данное изображение было сделано камерой аппарата Галилео 28 июня с расстояния 595200 км.

Извергающийся из вулкана султан, имеющий сложную структуру, поднимается более чем на 300 км над горизонтом спутника Юпитера Ио на этом фото, полученном камерами на борту космического аппарата «Новые Горизонты». Сам вулкан Тваштар виден как яркое пятнышко около края спутника (в направлении на 1 час) за терминатором — границей между ночной и дневной сторонами. Тень Ио закрывает часть султана. Изображение с высоким разрешением было получено, когда аппарат нахо-ился на расстоянии 2.3 мил-лионов км от Ио, на нем также хорошо видны детали освещенной Солнцем поверхности. Мчащийся со скоростью почти 23 км/с к окраинам Солнечной системы аппарат «Новые Горизонты» должен пересечь орбиту Сатурна в июне следующего года. Предполагается, что в 2015 году он достигнет цели своего полета — Плутона.

Этот снимок имеет наивысшее разрешение среди всех фотографий Ио*- самого необычного спутника в Солнечной системе. Вулканы на его поверхности настолько активны, что кажется, будто они готовы вывернуть спутник Юпитера наизнанку. Участок, видимый на фотографии имеет в поперечнике 4 км, при этом размер наименьших различимых деталей*- всего 5 метров. Характер многих их них пока еще не вполне ясен. Как правило светлые области соответствуют более высокой местности, чем более темные. На некоторых участках видны следы эрозии со стороны какого-то неизвестного процесса. Хотя поверхность Ио вблизи извергающихся вулканов достаточно горяча, чтобы плавить горные породы, большая часть спутника имеет температуру значительно ниже точки замерзания. Фотография получена автоматической станцией Galileo во время ее сближения с Ио в феврале 2000 года.

Недавно были получены новые фотографии происходящего на спутнике Юпитера Ио извержения вулкана. Слева на снимке (выполненном в искусственных цветах) видна горячая светящаяся лава. Окружающие активный вулкан плато и долины покрыты светлыми отложениями серы и силикатными горными породами. Снимок, охватывающий область поперечником около 250 км, был сделан в феврале 2000 года автоматической станцией Galileo, находящейся на орбите вокруг Юпитера. С ноября 1999 многие детали на поверхности, в том числе несколько темных пятен, успели заметно измениться. По размерам Ио немного превосходит Луну и является самым близким к Юпитеру из его крупных спутников. Особенности внутреннего строения Ио, порождающие его активный вулканизм продолжают исследоваться.

Какова причина необычной расцветки поверхности Ио вокруг вулканов? Ио, самый внутренний большой спутник из галилеевских спутников Юпитера, является самым активным телом в Солнечной системе. Размеры Ио примерно такие же, как у Луны — спутника Земли. На Ио практически постоянно происходят извержения вулканов, вызванные силами гравитационного притяжения со стороны Юпитера и дру-гих его больших спутников. В течение последних нескольких лет автоматическая межпланетная станция Галилей, находящаяся на орбите вокруг Юпитера, следит за активным вулканом Кулан Патера. На изображениях видно, что из вулкана извергались потоки лавы не только красного и черного цвета. Магма содержала также серу — пятна желтого цвета на фотографиях. Зеленый цвет может быть следствием повторных процессов в этой же местности. Белые пятна, возможно, объясняются выпадением снега в виде двуокиси серы. Галилей в основном выполнил поставленные задачи. Сейчас он маневрирует на низкой орбите на остатках топлива. NASA планирует направить корабль на Юпитер, в который он «врежется» в 2003 году.

Что можно увидеть, заглянув внутрь одного из активных вулканов на спутнике Юпитера Ио? Кальдера вулкана Тупан Патера, названного именем бразильского бога грома, оказалась странным и опасным местом, наполненным горячей черной лавой, теплыми красными отложениями серы, вероятно образовавшимися из выходящих газов. Холмистая желтая местность также богата серой. Автоматический космический аппарат Галилео, обращающийся в настоящее время вокруг Юпитера, передал это изображение в конце прошлого года, когда он пролетел около активного мира. Тупан Патера — это вулканическая депрессия, окруженная скалами высотой почти в километр. Ширина этой депрессии — около 75 км. Так как Галилео уже выполнил все свои задачи и запас топлива для маневрирования заканчивается, НАСА планирует падение аппарата на Юпитер в 2003 году.

В 1610 году Галилео Галилей направил телескоп на небо и открыл четыре ярких спутника Юпитера. Самый внутренний из галилеевых спутников, Ио, принадлежит к числу наиболее экзотических объектов Солнечной системы. Ио больше Луны, спутника Земли. Ио покрыт вулканами, многие из которых действующие. Вещество, выброшенное при вулканических извержениях, может содержать соединения серы, имеющие различные цвета.

В 1979 году один из космических кораблей «Вояджер» сделал потрясающее, неожиданное открытие. Самый внутренний галилеевский спутник Юпитера, Ио, оказался покрыт вулканами, некоторые из которых действующие! В общем, «Вояджер-2» заметил девять извержений вулканов во время пролета мимо спутника. Когда «Вояджер-2» вернулся через 4 месяца, как минимум шесть из них продолжали извергаться. На снимке изображена большая патера вулкана Ра и потоки, вытекающие из темного центрального вулканического отверстия и простирающиеся в длину на 320 км.

Самый необычный спутник в Солнечной системе выглядит ярко-желтым. На этом снимке Ио представлен в своих естественных цветах. Изображение было получено в июле 1999 года космическим аппаратом Галилео, находящимся на орбите Юпитера. Окраска Ио определяется расплавленными силикатными породами и серой. Необычная поверхность Ио постоянно остается очень молодой благодаря системе активных вулканов. Мощные приливные силы Юпитера деформируют Ио и гасят его колебания, возникающие под действием гравитационного притяжения других галилеевых спутников. В результате этих процессов внутренняя часть Ио очень сильно нагревается, и затем расплавленная порода вырывается на поверхность. Вулканы Ио настолько активны, что они буквально выворачивают спутник наизнанку. Иногда лава на Ио имеет такую высокую температуру, что светится в темноте.

Что произошло на спутнике Юпитера Ио? Два сернистых извержения видны на этом составном цветном изображении вулканического спутника Юпитера Ио. Изображение получено камерами автоматического корабля Галилео в период с 1995 по 2003 год, когда он летал вокруг Юпитера. Сверху картинки, над лимбом Ио, поднимается голубой султан на высоту 140 км над вулканической кальдерой Пиллан Патера. В центре картинки вблизи линии, разделяю-щей день и ночь, виден кольцеобразный султан от вулкана Прометей, поднимающийся на высоту 75 км над поверхностью Ио и отбрасывающий тень направо от жерла вулкана. Султан над этим вулканом виден на каждом изображении Ио, включая снимки, сделанные кораблем Вояджер в 1979 году. Таким образом вулкан непрерывно извергался на протяжении не менее, чем 18 лет. Данное изображение было изначально получено 28 июня 1997 года со среднего расстояния 600 000 км и впоследствии контрастировано с помощью компьютера.

Поверхность Ио меняется каждый раз, когда мы вновь смотрим на нее. В левом нижнем углу картинки Вы видите изображение самого активного спутника Юпитера, сделанное камерами корабля Галилео в апреле 1997. Большое изображение было полу-чено в прошлом месяце. Отчетливо видно темное пятно, представляющее собой вулкан под названием Пиллан Патера, извержение которого произошло за это время. Огромная площадь размером с штат Аризона покрыта темным выброшенным веществом. Что это за вещество? Химический состав его пока еще неизвестен, однако определенно он отличается от состава красного вещества, окружающего вулкан Пеле.

На фото помещено составное инфракрасное изображение, представленное в условных цветах. Видно, как светящаяся горячая лава вытекает из самого центра вулкана Пеле на Ио. Изображение получено во время близкого пролета космического аппарата Галилео мимо этого спутника Юпитера. Сам вулкан Пеле находится посередине 1300-км желтоватого кольца сернистого вещества, образованного в результате частых вулканических извержений. Маленькое темно-красное пятнышко на Пеле соответствует вытекающей горячей лаве в жерле вулкана. Температура лавы составляет 1027 градусов Цельсия. Пролет Галилео мимо Ио, засвидетельствовал, что самое вулканическое тело Солнечной системы еще более активно: чем подозревалось ранее. Оказалось, что Ио имеет на своей поверхности более сотни действующих вулканов!

На спутнике Юпитера Ио был обнаружен лавовый фонтан, который поднимался над активной поверхностью спутника на высоту более километра. Снимок вулканического извержения был сделан камерами автоматического корабля Галилео, который летает в окрестности Юпитера. Фонтаны запечатлены на кадрах, сделанных во время подлета и объединенных в мозаику. Лавовый выброс был настолько ярким, что пришлось перекодировать цвета цифровым способом, чтобы показать на картинке. Горячая лава выливается из длинного каньона, протяженность которого составляет 20 км.

Когда корабль Галилео пролетал мимо Ио, его камеры успели запечатлеть достопримечательность на этом вулканическом спутнике Юпитера. С расстояния 26 000 км Патера Зал похожа на котлообразный провал, или кальдеру, заполненную расплавленной лавой, газообразными выхлопами и удивительными горками. На картинке видна красная лава, которая извергается вдоль основания вулканической кальдеры, тогда как остывающая черная лава окаймляет края вулканического плато. По длине теней можно оценить, что вершина Патеры Зал поднимается на высоту 5 км над расплавленной поверхностью Ио. Галилео пронесся мимо Ио вновь и начал уже передавать на Землю изображения, полученные с расстояния 200 км от поверхности Ио.

Ио имеет свое собственное облако. На фотографии слева Вы видите самый активный спутник Юпитера. Солнце освещает этот вид слева. Фотография представлена в условных цветах. Однако, что произошло справа на Ио? Это султан газа из активного вулкана Прометей, который также отражает свет от Солнца. Второй активный вулкан Пеле также виден на фотографии. Вулкан отмечен красной точкой немного ниже центра Ио. Вокруг спутника парит желтый туман, который состоит из газа, выброшенного при извержениях вулканов Ио. Атомы натрия в газовом облаке особенно эффективно отражают желтый свет. Точки света на фотографии представляют собой звезды фона.

Каков размер спутника Юпитера Ио? Один из самых вулканически активных объектов Солнечной Системы, Ио имеет 3600 км в поперечнике, что сопоставимо с размером крупного естественного спутника Земли. Пролетая мимо Юпитера на рубеже тысячелетий, космический аппарат Кассини запечталел этот восхитительный вид активного Ио на фоне самого большого газового гиганта, одновременно демонстрируя их относительные размеры. Хотя на фото Ио выглядит расположенным прямо над бурлящими облаками, в действительности он несется по орбите с периодом в 42 часа на расстоянии в 420000 километров от центра Юпитера, то есть около 350000 километров над верхним слоем облаков*- средним расстоянием от Земли до Луны. Сам космический аппарат в это время находился на расстоянии около 10 миллионов километров.

No related links found



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.

Но самой загадочной является Ио – впервые открыл ее в 1610 году и назвал ее Юпитер I. Одно то, что планета активна и на ней до сих пор идет вулканическая деятельность, привлекает астрономов планеты Земля. И притом деятельность эта довольно бурная. Девять действующих вулканов на ее поверхности выбрасывают в атмосферу вещества на 200 км и более – такой мощи можно позавидовать. В нашей Солнечной системе только две планеты имеют вулканическую деятельность – Земля и спутник Юпитера Ио.

Чем интересен спутник

Нажмите на картинку чтобы перейти на интерактивный

Но не только вулканами знаменит Ио, недра разогреваются радиоактивной деятельностью и электричеством. Мощные токи внутри спутника возникают за счет большого магнитного поля и образующихся сильнейших приливов под воздействием Юпитера.
Внешний вид планеты очень красив, сочетание красного, желтого, коричневого, дает мозаичную живую картинку. Так же как и Луна, Ио обращена к Юпитеру всегда одной стороной. Средний радиус планеты составляет 1 821,3 км.

Наблюдение за спутником Ио

Галилео Галилей наблюдал за Ио 7 января 1610 года. Спутник был обнаружен с помощью первого в мире телескопа-рефрактора. Первое мнение астронома было ошибочное и показало спутник как один элемент с Европой. На второй день ученый рассмотрел спутники раздельно. Таким образом, дата 8 января 1610 года считается датой открытия Ио.

Основные исследования Ио

Планета активно изучается: первые данные о ней были получены в 1973 году с космического аппарата Пионер. «Пионер-10» и «Пионер-11» пролетали возле спутника 3 декабря 1973 года и 2 декабря 1974 года. Была уточнена масса и получены характеристики плотности, которая превышала все спутники, открытые ученым Галилео. Был обнаружен радиационный фон и незначительная атмосфера. Позже исследование Ио продолжат « » и « », которые пролетят мимо спутника в 1979 году. За счет более современной аппаратуры с усовершенствованными характеристиками, были получены улучшенные снимки спутника. Снимки с «Вояджера-1» показали наличие вулканической активности на поверхности спутника. «Вояджер-2» изучил спутник 9 июля 1979 года. Были изучены изменение вулканической активности, за время исследования спутника аппаратом «Вояджер-1».

Аппарат «Галилео» пролетел возле Ио 7 декабря 1995 года. Он сделал множество снимков поверхности Ио, а также открыл железное ядро. Миссия «Галилео «была закончена 23 сентября 2003 года, аппарат сгорел в . Корабль Галилео передал на Землю фотографии изумительных видов спутника, снятых в максимальной близости (261 км) от поверхности.

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.

Атмосфера спутника Ио

Атмосфера спутника является тонкой и имеет маленькую плотность, фактически правильнее говорить об экзосфере, которая наполняется вулканическими газами. В состав входят диоксид серы и другие газы. Вулканические выбросы спутника не содержат воду и водяные пары. Таким образом, Ио имеет существенное отличие от других спутников Юпитера.

Важным открытием космического аппарата Галилео стало обнаружение на значительной высоте спутника ионосферы. Вулканическая активность изменяет атмосферу и ионосферу спутника.

Орбита и вращение спутника

Ио – это синхронный спутник. Его орбита располагается в 421700 км от центра Юпитера. Полный оборот вокруг планеты Ио совершает за 42,5 часа.

Вулканические процессы на спутнике Ио

Процессы извержения на спутнике происходят не в результате распада радиоактивных элементов, а в результате приливного взаимодействия с Юпитером. Приливная энергия разогревает недра спутника и за счет этого выделяется колоссальная энергия, примерно, от 60 до 80 триллионов ватт, распределение которой происходит неравномерно. Так, например, аппарат «Вояджер-1» обнаружил 8 активных извержений вулканов. Через некоторое время были проведены исследования поверхности аппаратом «Вояджер-2», которые показали извержение 7 из них (они продолжали извергаться).

Ио яркий и удивительный мир, аналогов которому нет во всей Солнечной системе. Активный вулканизм на спутнике размером с нашу Луну просто поражает масштабами, а футуристические фотографии поверхности спутника, полученные множеством космических аппаратов заставляют вновь и вновь погружаться в атмосферу этого далекого и таинственного мира.

Краткие сведения о Ио

Орбита = 422 000 км от Юпитера
Диаметр = 3630 км
Масса = 8.93*1022 кг

Ио - третий по величине и ближайший спутник Юпитера. Ио немного больше, чем Луна - спутник Земли. Ио была первой возлюбленной Зевса (Юпитера), которую он превратил в корову, чтобы попытаться скрыть от ревнивой Геры. Ио открыли Галилей и Мариус в 1610 году.

В отличие от большинства спутников во внешней солнечной системе Ио и Европа подобны по составу планетам земной группы, прежде всего наличием силикатных горных пород. Последние данные со спутника Galileo показывают, что Ио имеет железное ядро (возможно, смесь железа с сульфидом железа) радиусом по крайней мере 900 км.

Поверхность Ио радикально отличается от поверхности любого другого тела Солнечной системы. Это было совершенно неожиданным открытием, сделанным учеными с помощью корабля Voyager. Они ожидали увидеть поверхность, покрытую кратерами, как на других телах с твердой поверхностью, и оценить по ним возраст поверхности Ио. Но на Ио найдено очень мало кратеров, следовательно, его поверхность очень молода.

Вместо кратеров Voyager 1 обнаружил сотни вулканов. Некоторые из них активны! Фотографии извержений с факелами высотой 300 км были переданы на Землю кораблями Вояджером и Галилео. Это было первое реальное доказательство того, что ядра других тел земной группы также горячи и активны. Материал, прорывающийся из вулканов Ио, является некоторой разновидностью серы или двуокиси серы. Вулканические извержения быстро изменяются. Только за четыре месяца, прошедшие между полетами Voyager 1 и Voyager 2, некоторые из вулканов перестали действовать, но появились другие.

Недавние изображения, полученные с помощью телескопа NASA c инфракрасной камерой в Mauna Kea на Гавайях, показывают новое и очень большое извержение. Изображения с Galileo также показывают много изменений со времени полета Вояджера. Эти наблюдения подтверждают, что поверхность Ио действительно очень активна.

Ландшафты Ио удивительно разнообразны: котлованы глубиной до нескольких километров, озера расплавленной серы (ниже справа), горы, которые не являются вулканами, потоки из какой-то вязкой жидкости (некая разновидность серы?), тянущиеся на сотни километров, и вулканические жерла. Сера и серосодержащие смеси дают широкий диапазон цветов, которые наблюдаются на снимках Ио.

Анализ снимков, полученных Вояджером, приводил ученых к предположению о том, что потоки лавы на поверхности Ио состоят главным образом из расплавленной серы с различными примесями. Однако последовательные наземные инфракрасные исследования указывают, что они слишком горячи для того, чтобы быть жидкой серой. Одна из идей по этому поводу состоит в том, что лава на Ио является расплавленной силикатной горной породой. Недавние наблюдения указывают, что это вещество может содержать натрий.

Некоторые из самых горячих пятен на Io достигают температур 1500 K, хотя средняя температура намного ниже, приблизительно 130 K.

Энергию для всей этой активности Ио, возможно, получает благодаря приливным взаимодействиям с Европой, Ганимедом и Юпитером. Хотя Ио, подобно Луне, всегда повернута одной и той же стороной к Юпитеру, все же влияние Европы и Ганимеда вызывает небольшие колебания. Эти колебания вытягивают и изгибают поверхность Ио на целых 100 метров и генерируют теплоту, в результате чего поверхность нагревается.

Ио пересекает линии магнитного поля Юпитера, генерируя электрический ток. Хотя он мал по сравнению с приливным нагревом, этот ток может нести более чем 1 триллион Вт. Недавние данные с Galileo указывают, что Ио может иметь собственное магнитное поле, как Ганимед. На Ио очень разряженная атмосфера, состоящая из двуокиси серы и, возможно, некоторых других газов. В отличие от других спутников Юпитера, на Ио очень мало или вообще нет воды.

Согласно последним данным космического корабля Galileo вулканы на Ио очень горячи и включают в себя незнакомые ингредиенты. Спектрометр ближнего инфракрасного диапазона, установленный на Galileo, обнаружил чрезвычайно высокие температуры внутри вулканов. Они оказались намного выше, чем считалось ранее. Спектрометр способен обнаруживать тепло вулкана и указывать расположение различных материалов на поверхности Ио.

Внутри вулкана Пеле (Pele), названного по имени мифологической Полинезийской богини огня, температура намного выше температуры внутри любого из вулканов на Земле - она составляет около 1500° С. Возможно, что миллиарды лет назад вулканы на Земле были такими же горячими. Теперь ученых интересует следующий вопрос: все ли вулканы на Ио извергают такую горячую лаву, или большинство вулканов подобны базальтовым вулканам на Земле, которые выбрасывают лаву с более низкими температурами - около 1200° С?

Еще до того, как Galileo подлетел близко к Ио в конце 1999 - начале 2000 года, было известно, что на Ио есть два больших вулкана с очень высокой температурой. Теперь же Galileo обнаружил, что на Ио существует больше высокотемпературных районов, чем показывали отдаленные наблюдения. Это означало, что на Ио могут быть и намного меньшие вулканы с очень горячей лавой.

Один из наиболее активных вулканов на Ио - вулкан Прометей. Его выбросы газа и пыли были зафиксированы и ранее космическим кораблем Voyager, и теперь - Galileo. Вулкан окружен кольцом яркой двуокиси серы.

Как уже было сказано, спектрометр, установленный на борту Galileo, может распознавать различные вещества путем определения их способности поглащать или отражать свет. Таким образом был обнаружен не известный до сих пор материал. По предположениям ученых это мог быть минерал, содержащий железо, типа пирита, присутствующий в силикатной лаве. Но дальнейшие исследования показали, что, вероятнее всего, это вещество не поднимается на поверхность вместе с лавой, а скорее выбрасывается вулканическими факелами. Возможно, что идентификация этого таинственного состава потребует экспериментов в лаборатории при использовании данных наблюдений космического корабля.

Ио имеет твердое металлическое ядро, окруженное каменной мантией, как у Земли. Но под действием гравитации Луны форма Земли искажается слабо. А вот форма Ио под влиянием Юпитера искажается гораздо сильнее. Фактически, Ио постоянно имеет овальную форму из-за вращения и приливного влияния Юпитера. Корабль Galileo измерил полярную гравитацию Ио, когда облетал его в мае 1999 года. При известном гравитационном поле можно определить внутреннюю структуру Ио. Взаимосвязь между полярной и экваториальной гравитацией показывает, что Ио имеет большое металлическое ядро, по большей части железное. Металлическое ядро Земли генерирует магнитное поле. Пока не известно, генерирует ли металлическое ядро Ио свое магнитное.

Вторая-самая маленькая из четырех Галилейских лун и расположенная ближе всего к Юпитеру, Ио, впервые была задокументирована Галилео Галилеем (Galileo Galilei) в январе 1610 года. Спутник Ио, наряду с лунами Ганимедом, Европой и Каллисто, доказал землянам, что наша бледно-голубая планета не является центром Вселенной, галактики или даже Солнечной системы, хотя бы потому, что эти четыре спутника вращались вокруг Юпитера, а не вокруг нас. В то время как Галилей держал свое наблюдение в секрете в течение многих лет из-за гонений Католической Церкви, его открытие Ио проложило путь для дальнейших очень странных находок в последующие века, касающихся этой луны.

Называемый «луной-пиццей» Юпитера из-за яркого и размытого ландшафта, Ио также рассматривался как луна, состоящая из огня и льда, поскольку он находится в чрезвычайно холодном месте нашей Солнечной системы (почти 640 миллионов километров от Солнца), но, в отличие от других лун Юпитера, он испускает огромное количество тепла, несмотря на небольшие размеры. Это место чрезвычайно высокой вулканической активности, и современным ученым довелось наблюдать по-настоящему адский пейзаж в космосе, если такой где-либо и существует.

Вообще-то Галилео назвал Ио «Юпитером I», но в середине 1850-х годов луна получила свое мифологическое название. Созданное по образцу жрицы Геры (жены Зевса), небесное тело Ио было одним из многих, с которым у Зевса (аналог Римского бога Юпитера) был роман. В греческой мифологии Ио превратился в корову, чтобы не быть пойманным Герой, и это вполне подходящая история для странной луны с изменяющимся ландшафтом. Ниже приведены десять фактов об Ио, одном из самых странных естественных спутников в нашем уголке космоса.

10. Лишенный воды

Фото: NASA/JPL/University of Arizona

Ио — одно из самых сухих мест в Солнечной системе. Когда Ио первоначально сформировался на орбите Юпитера, на нем был лед. Ученые считают, что вода существовала на Ио после его образования. Однако любая вода, которая могла существовать на Ио в прошлом, уже давно испарилась с него из-за интенсивного излучения Юпитера.

Это не означает, что ученые исключают возможность существования жизни внутри Ио, а не на его поверхности. Если какая-либо жизнь и существует на «Юпитере I», то это, скорее всего, организмы, обитающие глубоко в коре луны. Поэтому, если вы надеетесь найти на Ио инопланетян, то нужно поискать глубоко под землей, где можно укрыться от радиации.

9. Огромные вулканы

На Ио отмечается чрезвычайная вулканическая активность. Мы все слышали об извержении вулкана Сент-Хеленс (Mount St. Helens) в 1980 году в Вашингтоне и извержении Везувия в 79 году н. э., которое погребло под слоем пела древний город Помпеи, или об Йеллоустонском (Yellowstone) супервулкане, который находится внизу штата Вайоминг. Однако все они бледнеют по сравнению с тем, что происходит на Ио. Фактически, на малой луне существуют сотни вулканов, которые являются главным фактором погоды на поверхности Ио.

Извержения вулканов на Ио настолько мощные, что их можно увидеть с Земли с помощью телескопов. В течение нескольких секунд на сотнях квадратных километров происходят извержения. Говорят, что во время некоторых извержений выделяется 20 триллионов ватт энергии, и столбы образующегося при этом мусора уходят прямо в космос. Иногда, столбы, состоящие из серы, скальной породы, и твердых частиц поднимаются на 400 километров над поверхностью луны. Извержения на Ио обычно в тысячи раз мощнее, чем те, что случаются на нашей планете. После извержений из вулканов Ио текут реки лавы, в некоторых случаях их протяженность составляет многие сотни километров.

8. Лавовое море

Под поверхностью Ио находятся моря магмы, покрывающие всю луну. Сжимающий, хлюпающий и плескающийся слой магмы под корой луны похож на желатин и служит топливом для вулканов Ио, в то же время его наличие позволяет поверхности спутника плавать на расплавленных камнях. Этот подземный резервуар жидкой породы имеет толщину 50 километров, что объясняет, почему Ио является местом самой высокой вулканической активности в Солнечной системе.

Недавно ученые подсчитали, что, хотя диаметр Ио примерно равен ширине Северной Америки, его вулканы выбрасывают в 100 раз больше лавы, чем все вместе взятые вулканы на Земле. В одном из районов Ио, названном Локи Патера (Loki Patera) в честь норвежского бога хитрости и обмана, одна из вулканических впадин простирается на 204 километра и постоянно наполняется магмой из-под поверхности. Являющееся открытым, это море лавы будет в миллионы раз больше, чем любое «море» лавы, найденного на Земле.

7. Температура Ио

Температура на Ио изменяется радикально. Из всех лун в нашей Солнечной системе на поверхности Ио могут наблюдаться самые широкие колебания температуры. В некоторых районах Ио, в которых преобладает крупномасштабная вулканическая активность, может наблюдаться температура в 1700 градусов Цельсия, это жарче, чем на поверхности Меркурия. Учитывая излучение от Юпитера и такую высокую температуру, любому посетителю Ио понадобится довольно интенсивный солнцезащитный крем. Однако, в основном, Ио очень холодное место.

Вдали от этих горячих точек вулканической активности, температура на поверхности Ио падает до -153 градусов Цельсия. Космический аппарат НАСА Galileo обнаружил, что ночные температуры на Ио почти такие же, как и на его экваторе и вблизи полюсов. Удивительно, но это почти полная противоположность тому, что происходит на Земле, поскольку экваториальные регионы получают больше солнечного света, чем полярные регионы.

6. Это вонючее место

Возможно, Ио – самое вонючее место в нашей Солнечной системе! Как будто замораживающих кости температур, горячие точек в тысячу градусов и отсутствия воды недостаточно, чтобы значительно усложнить вашу жизнь, на Ио воняет гнилыми яйцами. Почему? Тонкая атмосфера Ио состоит в основном из двуокиси серы (выделяющейся из вулканов). В атмосфере Ио имеются также следы других элементов, которые задерживают эту противную двуокись серы в воздухе.

Не прекращающиеся вулканические извержения подливают «газа», создавая на луне довольно резкий запах. Однако этот газ также способствуют созданию атмосферы Ио (даже если она ужасно пахнет), что делает его уникальным среди лун, поскольку большинство из них просто лишены какой-либо атмосферы. Что выбрать, воздух, который пахнет тухлыми яйцами, или вакуум? Конечно, вы задохнетесь в любом из них.

5. Сильный магнетизм


Фото: Don Davis

В виду того, что атмосфера Ио главным образом состоит из двуокиси серы, это способствует тому, что Ио оказался в очень ионизированном месте. Орбита Ио вокруг Юпитера проходит через интенсивные магнитные поля, превращая Ио в орбитальный электрогенератор. Однако, примечательна не только заряженная атмосфера, рождающая мощные грозы, но и тот факт, что из-за магнитного влияния Юпитера каждую секунду примерно тонна поверхностного покрытия спутника слетает с него. Это серьезная потеря веса!

Материал, который «сдирается» с Ио, быстро подвергается ионизации, образуя вокруг луны интенсивное радиационное облако. Ученые называют его плазменным торусом. Ио — одно из немногих мест в нашей Солнечной Системе, где замечено такое явление, что добавляет еще одну странность в список странностей Ио. К сожалению, ученые склонны согласиться с тем, что такое излучение оставляет мало шансов для формирования жизни на Ио (хотя они не исключают этого полностью) по сравнению с шансами других спутников, вращающихся вокруг Юпитера, таких как ледяная луна Европа.

4. Короткий год на Ио

Год на Ио — один из самых коротких в Солнечной системе. Думаете, время быстро летит на Земле? На Ио год (период обращения вокруг Юпитера) составляет всего 42 земных часа.

В то время как Земной Луне требуется примерно 27 дней, чтобы совершить оборот вокруг нашей планеты, год Ио по сравнению с этим проносится невероятно быстро! Интересно, что длительность года Ио почти равна длительности его дня (1,8 земных дня).

3. Растянутый и сжатый


Фото: NASA/JPL

Еще один странный факт. Как при вымешивании теста, поверхность Ио постоянно испытывает влияние невероятной гравитации Юпитера. Это означает, что под влиянием Юпитера его луна постоянно растягивается и сжимается, изменяя свою форму, поскольку магма внутри спутника сжимается, как желатин. Во время так называемого приливного разогрева поверхность Ио может ежедневно выпирать вверх и уходить вниз на сотни километров.

Другие луны, такие как Европа и Энцелад, также подвергаются приливному разогреву, создающему огромные трещины во льду первого и заставляющему извергаться ледяные гейзеры последнего.

2. Снег из серы


Фото: SwRI/Andrew Blanchard

Каждый день на Ио выпадает снег из серы. В отличие от кристаллов замерзшей воды, которые мы привыкли видеть здесь, на Земле, «снег» на Ио очень странный. В течение двух часов каждый год луна переходит в огромную тень Юпитера. Это создает препятствие на пути солнечного света, и тонкая атмосфера Ио не нагревается. В тени Юпитера холодная температура способствует тому, чтобы диоксид серы из атмосферы выпал на поверхность в виде «снега». Газ, вырывающийся из вулканов Ио, также сразу замерзает, способствуя выпадению частиц серы.

Кроме того, во время этого «теневого эффекта» происходит нечто совсем необычное: во время этих коротких затмений атмосфера Ио существенно разрушается. Примерно через два часа, когда солнечный свет начинает достигать поверхности Ио, атмосфера спутника возрождается, поскольку выпавший серный снег возвращается в газообразное состояние (сублимация). Таким образом, атмосфера Ио находится в бесконечном цикле разрушения и возрождения, поскольку солнечный свет влияет не только на температуру на поверхности, но и на существование атмосферы вокруг луны.

1. Ио помогает нам понять историю Земли

Юпитерианская луна Ио является, наверное, одним из самых странных мест в нашей Солнечной системе, которые только можно себе представить, учитывая огромные вулканы, лавовые моря, вонючую атмосферу (когда она существует) и бомбардировку мощной радиацией Юпитера. Однако ученых привлекают не геофизические странности Ио, а то, что он дает нам возможность заглянуть в историю Земли.

Когда Земля только образовалась более четырех миллиардов лет назад, она представляла собой массивный шар из магмы, бомбардируемый астероидами, падающими в ее лавовые моря. Удивительно, что такой далекий инопланетный мир позволяет нам изучать самые ранние вулканические явления, которые могли иметь место на нашей планете. Как показывает этот список из десяти инопланетных фактов об Ио, самый близкий к Юпитеру спутник, действительно, настоящий космический чудак.