Vệ tinh io của hành tinh nào. Có gì bất thường về mặt trăng Io? Tiếp xúc với mặt trăng từ quyển Io của sao Mộc

Và về Một trong bốn mặt trăng Galilê của Sao Mộc. Galileo Galilei đã phát hiện ra nó vào năm 1610 cùng với các vệ tinh khác của Sao Mộc: Ganymede, Europa và Callisto. Io là đối tượng độc đáo nhất của hệ mặt trời. Có thể dễ dàng nhận ra nó trong số các mặt trăng khác của Sao Mộc bởi bề mặt màu vàng sáng của nó. Nó cũng là mặt trăng gần nhất với chủ nhân của tất cả các mặt trăng của nó. Màu sắc này của "bánh pizza" là do hàm lượng cao của lưu huỳnh và các hợp chất của nó. Io có đường kính 3.642 km, có nghĩa là nó là mặt trăng lớn thứ tư trong hệ mặt trời.

Vệ tinh được đặt tên theo con gái hoàng gia, Io (từ thần thoại Hy Lạp cổ đại), người từng là nữ tư tế của Hera, nữ thần kết hôn. Theo truyền thuyết, chồng của Hera, thần Zeus (người La Mã - thần Jupiter) đã yêu thầm một cô gái từ vợ mình. Khi Hera phát hiện ra mối quan hệ của họ, cô ấy đã biến Io bất hạnh thành một con bò trắng và gửi một con gadfly cho cô ấy, nó liên tục theo đuổi và đốt cô ấy. Trong tiếng Anh, Io được phát âm là "ayo".

Io có kích thước tương đương với mặt trăng của chúng ta, nhưng không giống như nó, thực tế không có hố va chạm nào trên Io, nhưng không phóng đại nó có thể được gọi là nơi hoạt động nhiều nhất trong hệ mặt trời. Nhiệt độ trên Io thay đổi rất nhiều tùy theo từng nơi. Tất nhiên, nó rất nóng ở gần núi lửa: khoảng 1000 ° C. Nhưng vì vệ tinh ở xa Mặt trời nên nhiệt độ trung bình của nó là -143 ° C. Để so sánh, ở Nam Cực, vào ngày lạnh nhất, nhiệt độ có thể giảm xuống -90 ° C. Đó là những chiếc xích đu lớn.

Io mất 42 giờ để đi vòng quanh trục riêng và cùng một lượng để đi quanh toàn bộ Sao Mộc. Vì hai giá trị này giống nhau, điều này có nghĩa là Io luôn quay về cùng một phía với sao Mộc, tương tự với Mặt trăng của chúng ta. Lực hấp dẫn trên Io rất yếu, vì vậy nếu một người nặng 65 kg trên Trái đất ở trên Io, thì trọng lượng của người đó ở đó sẽ chỉ là 11,5 kg.

Có hơn 400 trên bề mặt của Io Núi lửa hoạt động. Các vòi phun trào của chúng nhô lên cao trên bề mặt dưới dạng một đám mây hình nón và rơi xuống phía sau. Đó là, theo nguyên tắc hoạt động của chúng, chúng gợi nhớ đến mạch nước phun hơn là núi lửa theo nghĩa thông thường của từ này đối với chúng ta. Dung nham trên Io nóng hơn Trái đất và lượng mưa bao gồm lưu huỳnh. Ngoài ra còn có nhiều ngọn núi trong bức phù điêu, một số đỉnh còn cao hơn cả đỉnh Everest trên Trái đất. Bề mặt của Io được bao phủ bởi các hồ lưu huỳnh nóng chảy, các chỗ trũng (calderas), đá silicat và các dòng lưu huỳnh dài hàng trăm km. Khi lưu huỳnh nóng lên và nguội đi, nó sẽ thay đổi màu sắc, đó là lý do tại sao Io có bề mặt với vô số sắc độ và màu sắc như vậy.

Các cấu trúc địa chất trên bề mặt của Io được đặt tên theo các nhân vật và địa điểm trong thần thoại Io, cũng như các vị thần lửa, núi lửa, mặt trời và sấm sét từ các thần thoại khác nhau. Dưới đây là một số tên của các ngọn núi: Danube (Danube Planum), Egypt (Ai Cập Mons), Tohil (Tohil Mons), Silpium (Silpium Mons).

Núi Danube trên Io là cái gọi là núi bàn, tức là nó có đỉnh bằng phẳng, cụt. Họ đặt tên nó là sông Danube trên Trái đất, nơi mà theo truyền thuyết, con sông này đã chảy qua Về bị nguyền rủa bởi Anh hùng Io trong những chuyến lang thang của anh ta. Nhìn chung, hình dạng của cao nguyên rất đặc trưng của vùng núi Io. Ngay phía bắc của Danube Rise là núi lửa Pele, một trong những ngọn núi lửa hoạt động mạnh nhất trên Io.

Tên núi Ai Cập chính thức được thông qua vào năm 1997. Như bạn đã biết, Io đã kết thúc chuyến lang thang của mình ở Ai Cập. Silpium là tên của nơi ở Hy Lạp, nơi Io chết vì đau buồn. Trong thần thoại của người Maya, Tohil được coi là vị thần của sấm sét và lửa, do đó có tên như vậy. núi Tohil.

Ví dụ về tên của các núi lửa đang hoạt động trên Io: Amirani (Amirani), Masubi (Masubi), Pele (Pele), Prometheus (Prometheus), Surt (Surt) và Thor (Thor). Amirani- đây là anh hùng của thần thoại và sử thi Gruzia và là thần lửa, một tương tự của thần Prometheus của Hy Lạp. Masubi Thần lửa trong thần thoại Nhật Bản. Núi lửa Masubi lần đầu tiên được khám phá vào ngày 5 tháng 3 năm 1979 bởi tàu vũ trụ Voyager 1. Núi lửa được phát hiện có một đám tro bụi cao 64 km và rộng 177 km. Núi lửa Pê lêđược đặt theo tên của thần núi lửa Hawaii, Pele, vào năm 1979. Núi lửa surt lấy tên của nó để vinh danh vị thần núi lửa Scandinavia Surtur (Surtr). tốt và Thần sấm- trong thần thoại Bắc Âu là thần sấm và bão.

Io có một bầu khí quyển mỏng và cực quang do phóng xạ gây ra. Các cực quang mạnh nhất được quan sát thấy ở vùng xích đạo.

Io đã khám phá một số tàu vũ trụ. Hai thiết bị song sinh Pioneer-10 và Pioneer-11 lần lượt bay gần nó vào ngày 3 tháng 12 năm 1973 và ngày 2 tháng 12 năm 1974. Máy ảnh trên tàu Pioneer-11 đã cho bức tranh đẹp vùng cực bắc của Io.

Những bức ảnh chi tiết lẽ ra phải được chụp bởi Pioneer-10, nhưng những quan sát này không thành công do hoạt động không chính xác thiết bị tại bức xạ cao. Các flybys của hai tàu thăm dò Voyager 1 và Voyager 2 đã qua Io vào năm 1979, nhờ hệ thống hình ảnh cải tiến của chúng, đã tạo ra những hình ảnh chi tiết hơn nhiều về mặt trăng. Tàu du hành 1 bay qua vệ tinh vào ngày 5 tháng 3 năm 1979 ở khoảng cách 20.600 km.

Tàu vũ trụ Galileo đến sao Mộc vào năm 1995 (sáu năm sau khi phóng từ Trái đất). Mục tiêu của nó là tiếp tục và tinh chỉnh nghiên cứu Voyager và các quan sát trên mặt đất trong những năm qua. Trong số 35 quỹ đạo của Galileo quanh Sao Mộc, 7 quỹ đạo được thiết kế để nghiên cứu Io (cách tiếp cận tối đa - 102 km).

Sau khi sứ mệnh Galileo hoàn thành vào ngày 21 tháng 9 năm 2003 và bộ máy bốc cháy trong bầu khí quyển của Sao Mộc, việc quan sát Io chỉ được thực hiện với kính thiên văn trên mặt đất và không gian. Tàu vũ trụ New Horizons, trên đường tới sao Diêm Vương và vành đai Kuiper, đã bay ngang qua hệ sao Mộc, bao gồm cả Io, vào ngày 28 tháng 2 năm 2007.

Trong chuyến bay, nhiều quan sát từ xa về Io đã được thực hiện. Hai sứ mệnh hiện đang được lên kế hoạch để nghiên cứu hệ thống Sao Mộc. Tàu vũ trụ Juno, được NASA phóng vào ngày 5 tháng 8 năm 2011, có khả năng hình ảnh hạn chế, nhưng có thể theo dõi hoạt động núi lửa của Io bằng máy quang phổ cận hồng ngoại JIRAM của nó. Ngày dự kiến ​​để Juno đi vào quỹ đạo mong muốn là tháng 8 năm 2016.

Ngay từ năm 1610, nhà khoa học người Ý Galileo Galilei đã phát hiện ra 4 điểm trên đĩa Sao Mộc. Các đốm xuất hiện và sau đó lại biến mất. Nó giống như sự quay của các hành tinh xung quanh một ngôi sao như Mặt trời. Vì vậy, các "mặt trăng" đầu tiên của Sao Mộc đã được phát hiện, được đặt theo tên của nhà khoa học - Vệ tinh Galilean. Trong gần bốn trăm năm, các nhà khoa học, nhà thiên văn học và những người nghiệp dư đã tin chắc rằng Sao Mộc chỉ có bốn vệ tinh. Tuy nhiên, trong thời đại công nghệ vũ trụ, các thiết bị như Pioneer và Voyager đã phát hiện ra hàng tá Mặt trăng sao mộc. Tất cả chúng cùng với một khối khổng lồ tạo thành một "hệ mặt trời" nhỏ khác. Nếu khối lượng của Sao Mộc gấp 4 lần khối lượng thực của nó, thì một hệ sao khác sẽ hình thành. Trên bầu trời Trái đất sẽ được quan sát hai sao: Mặt trời và sao Mộc.

Tất cả các vệ tinh đều quay do lực hấp dẫn rất lớn của sao Mộc, chuyển động quay của chúng cũng giống như chuyển động quay của Mặt trăng quanh Trái đất. Mỗi "mặt trăng" có quỹ đạo riêng của nó, cách xa hành tinh khíở nhiều khoảng cách khác nhau. Mặt trăng gần nhất của sao Mộc Metis nằm cách hành tinh 128 nghìn km, trong khi xa nhất cách "chủ nhân" của chúng 20-30 triệu km. TẠI khoảnh khắc này Cái nhìn của các nhà khoa học và thiên văn học đang hướng chính xác vào việc nghiên cứu 4 vệ tinh Galilean (Io, Europa, Ganymede, Calisto), vì chúng là những vệ tinh lớn nhất và khó đoán nhất của Sao Mộc. Đây là những điều thú vị nhất thế giới mới, mỗi nơi đều có lịch sử, bí ẩn và hiện tượng riêng.

Và về

Tên vệ tinh: Và về;

Đường kính: 3660 km;

Diện tích Pov: 41,910,000 km²;

Io được Galileo phát hiện vào ngày 8 tháng 1 năm 1610. Nó là mặt trăng Galilean gần nhất của sao Mộc. Khoảng cách từ Và vềđến cùng Lớp bên ngoài Bầu khí quyển của Sao Mộc gần giống như giữa Mặt Trăng và Trái Đất - khoảng 350.000 nghìn km. Về nhiều khía cạnh cơ bản, vệ tinh tương tự như Mặt trăng. Khối lượng và thể tích gần như nhau, bán kính Io chỉ lớn hơn bán kính Mặt Trăng 100 km, lực hút của cả hai vệ tinh cũng tương đương nhau (Io - 1,8 m / s², Mặt Trăng - 1,62 m / s²). Do khoảng cách nhỏ với hành tinh và khối lượng lớn Sao Mộc, Lực hấp dẫn quay Io quanh hành tinh với tốc độ 62.400 km / h (gấp 17 lần tốc độ quay của mặt trăng). Như vậy, một năm trên Io chỉ kéo dài 42,5 giờ, vì vậy bạn có thể quan sát vệ tinh hầu như mỗi ngày.

Một sự khác biệt đặc trưng giữa Io và các vệ tinh khác của Sao Mộc là hoạt động núi lửa trên bề mặt của nó. Trạm không gian Những người đi du lịch đã ghi lại được 12 ngọn núi lửa đang hoạt động phun ra những dòng dung nham nóng cao tới 300 km. Khí thải ra chính là sulfur dioxide, sau đó đóng băng trên bề mặt dưới dạng chất rắn màu trắng. Bởi vì bầu không khí loãng của Io, như vòi phun khí nóng có thể được nhìn thấy ngay cả với kính thiên văn nghiệp dư. Cảnh tượng hùng vĩ này có thể được coi là một trong những kỳ quan của hệ mặt trời. Lý do cho hoạt động núi lửa Io cao như vậy là gì, bởi vì nước láng giềng Châu Âu là một thế giới hoàn toàn đóng băng, bề mặt của nó được bao phủ bởi nhiều km băng. Câu hỏi này là bí ẩn chính đối với các nhà khoa học và thiên văn học. Phiên bản chính ngụ ý rằng ảnh hưởng hấp dẫn trên Io, cả bản thân Sao Mộc và các vệ tinh khác đã được ghép vào để tạo ra hai vết thủy triều trên bề mặt vệ tinh. Vì quỹ đạo của Io không phải là một vòng tròn chính xác, khi nó quay xung quanh Sao Mộc, các bướu di chuyển nhẹ trên bề mặt của Io, dẫn đến sự nóng lên của bên trong. "Mặt trăng" gần nhất Sao Mộc bị kẹp trong một vòng hấp dẫn giữa bản thân hành tinh này và phần còn lại của các vệ tinh (chủ yếu là giữa Sao Mộc và Europa). Trên cơ sở này, cần lưu ý rằng Io là cơ thể hoạt động núi lửa hệ mặt trời.

Hoạt động của núi lửa là một sự xuất hiện khá phổ biến trên Io. Phát thải lưu huỳnh có thể
tăng lên độ cao 300 km, một số rơi xuống mặt nước, tạo thành
biển dung nham, và một số vẫn còn trong không gian vũ trụ

Châu Âu

Tên vệ tinh: Châu Âu;

Đường kính: 3122 km;

Diện tích Pov: 30.613.000 km²;

Khối lượng: 1,59 × 10 10 km³;

Trọng lượng: 4,8 × 1022 kg;

Tỉ trọng thì là ở: 3013 kg / m³;

Thời gian luân chuyển: 3,55 ngày;

Thời gian lưu hành: 3,55 ngày;

Khoảng cách từ sao Mộc: 671.000 km;

Tốc độ quỹ đạo: 13,74 km / s;

chiều dài đường xích đạo: 9,807 km;

Độ nghiêng quỹ đạo: 1,79 °;

Tăng tốc. rơi tự do: 1,32 m / s²;

Vệ tinh: Sao Mộc

Châu Âu- Đây là vệ tinh thứ sáu của sao Mộc hay vệ tinh thứ hai của nhóm Galilê. Quỹ đạo gần tròn của nó cách Người khổng lồ khí 671.000 km. Vệ tinh cần 3 ngày 13 giờ 12 phút để quay quanh Sao Mộc, trong khi Io xoay sở để thực hiện hai vòng trong thời gian này.
Từ cái nhìn đầu tiên Châu Âu- đây là một thế giới hoàn toàn băng giá và không có bất kỳ sự sống nào. Không có nguồn năng lượng nào trên bề mặt của nó, và do khoảng cách lớn từ trung tâm của hệ mặt trời, vệ tinh thực tế không nhận được năng lượng nhiệt mặt trời. Điều này cũng có thể bao gồm bầu không khí quá loãng không có khả năng giữ nhiệt trong thời gian dài. Tuy nhiên, trên mặt trăng thứ sáu của sao Mộc có một thứ mà không chỉ các vệ tinh khác của hành tinh này không có mà tất cả các thiên thể của hệ mặt trời (trừ Trái đất) đều có. Bề mặt Sao Mộc được bao phủ bởi một lớp 100 km nước. Khối lượng nước này vượt quá đại dương trên cạn và biển kết hợp. Bầu khí quyển, mặc dù mỏng, vẫn hoàn toàn bao gồm oxy (một nguyên tố mà không có tất cả các sinh vật trên Trái đất sẽ chết). Có vẻ như vì có oxy và nước, điều đó có nghĩa là cuộc sống sẽ được sinh ra. Tuy nhiên, lớp trên, dày 10-30 km, ở trạng thái băng rắn, tạo thành vỏ đông lạnh dày, trong đó không có chuyển động nào đang hoạt động. Nhưng dưới độ dày của nó, nhiệt lượng đủ để biến nước thành pha lỏng, trong đó nhiều loại cư dân có thể sinh sống. thế giới dưới nước. Trong tương lai gần, nhân loại có kế hoạch hướng tới Châu Âu một robot như vậy có thể khoan qua một lớp băng dài nhiều km, lao xuống độ dày của đại dương nước và làm quen với những cư dân địa phương dưới nước. Khi kết thúc sứ mệnh của mình, một thiết bị như vậy sẽ phải nhô lên bề mặt vệ tinh và đưa những sinh vật ngoài Trái đất đến hành tinh của chúng ta.

Một con tàu vũ trụ (trong tâm trí của nghệ sĩ) sẽ đi qua

lớp vỏ băng của Europa và sẽ bắt đầu nghiên cứu phần đại dương của vệ tinh

Lịch sử địa chất của Châu Âu không liên quan gì đến lịch sử của các mặt trăng khác của Sao Mộc. Đây là một trong những điều trơn tru nhất chất rắn trong hệ mặt trời. Không có ngọn đồi nào trên Europa cao hơn 100 m và toàn bộ bề mặt của nó trông giống như một Đông băng rộng lơn từ băng đông lạnh. Toàn bộ bề mặt non của nó được bao phủ bởi một mạng lưới các sọc hẹp sáng và tối có chiều dài lớn. Những đường sọc sẫm dài hàng nghìn km là dấu vết của một hệ thống vết nứt toàn cầu hình thành do sự phát sáng lặp đi lặp lại của lớp vỏ băng từ căng thẳng bên trong và các quá trình kiến ​​tạo quy mô lớn.

Với tên Galileo Galileiđã kết nối những khám phá thiên văn quan trọng nhất trong lịch sử khám phá không gian. Chính nhờ người Ý tài năng và kiên trì này mà vào năm 1610, thế giới lần đầu tiên biết đến sự tồn tại của 4 vệ tinh của Sao Mộc. Ban đầu những thiên thểđược gọi chung là vệ tinh Galilean. Sau đó, mỗi người trong số họ được đặt tên riêng: Io, Europa, Ganymede và Callisto. Mỗi vệ tinh trong số bốn vệ tinh lớn nhất của Sao Mộc đều thú vị theo cách riêng của nó, nhưng vệ tinh Io nổi bật trong số các vệ tinh khác của Galilean. Thiên thể này là kỳ lạ và bất thường nhất trong số các thiên thể khác trong hệ mặt trời.

Có gì bất thường về mặt trăng Io?

Chỉ với một lần quan sát qua kính viễn vọng, vệ tinh của Io với vẻ bề ngoài nổi bật giữa các vệ tinh khác của hệ mặt trời. Thay vì bề mặt xám và bùn như thường lệ, thiên thể có một cái đĩa màu vàng tươi. Trong suốt 400 năm, con người không thể tìm ra lý do khiến bề mặt của vệ tinh Jupiterian có màu bất thường như vậy. Chỉ vào cuối thế kỷ 20, nhờ các chuyến bay của các tàu thăm dò không gian tự động tới sao Mộc khổng lồ, người ta mới có thể thu được thông tin về các vệ tinh Galilean. Hóa ra, Io có lẽ là núi lửa nhất đối tượng hoạt động Hệ mặt trời về mặt địa chất. Điều này đã được xác nhận bởi số lượng lớn núi lửa đang hoạt động được tìm thấy trên mặt trăng của sao Mộc. Cho đến nay, khoảng 400 người trong số họ đã được xác định, và đây là khu vực có 12 lần ít diện tích hành tinh của chúng ta.

Diện tích bề mặt của Io mặt trăng là 41,9 mét vuông. km. Trái đất có diện tích bề mặt là 510 triệu km, và ngày nay có 522 ngọn núi lửa đang hoạt động trên bề mặt của nó.

Về kích thước, nhiều ngọn núi lửa của Io vượt quá kích thước của những ngọn núi lửa trên cạn. Xét về cường độ của các vụ phun trào, thời gian và sức mạnh của chúng, hoạt động núi lửa trên vệ tinh của Sao Mộc vượt quá các chỉ số tương tự trên cạn.

Một số núi lửa của vệ tinh này phát ra một lượng lớn khí độc lên độ cao 300-500 km. Đồng thời, chính bề mặt của vệ tinh khác thường nhất của hệ mặt trời, Io, là một vùng đồng bằng rộng lớn, ở trung tâm của nó là một dãy núi khổng lồ, bị ngăn cách bởi những dòng dung nham khổng lồ. Độ cao trung bình của các thành tạo núi trên Io là 6-6,5 km, nhưng cũng có những đỉnh núi cao hơn 10 km. Ví dụ, núi Nam Boosavla có độ cao 17-18 km và là đỉnh núi cao nhất trong hệ mặt trời.

Gần như toàn bộ bề mặt của vệ tinh là kết quả của nhiều thế kỷ phun trào. Theo các nghiên cứu công cụ được thực hiện trên tàu thăm dò không gian Voyager 1, Voyager 2 và các tàu vũ trụ khác, vật liệu bề mặt chính của vệ tinh Io là lưu huỳnh đông lạnh, sulfur dioxide và tro núi lửa. Tại sao có rất nhiều vùng nhiều màu trên bề mặt vệ tinh. Điều này được giải thích là do núi lửa hoạt động liên tục tạo nên sự tương phản đặc trưng về màu sắc của bề mặt mặt trăng Io. Vật thể có thể chuyển từ màu vàng sáng sang màu trắng hoặc đen trong một khoảng thời gian ngắn. Sản phẩm của các vụ phun trào núi lửa tạo thành một bầu khí quyển mỏng và không đồng nhất của vệ tinh.

Hoạt động của núi lửa như vậy là do đặc thù của cấu trúc thiên thể, nó thường xuyên chịu tác động thủy triều của trường hấp dẫn của hành tinh mẹ và ảnh hưởng của các vệ tinh lớn khác của Sao Mộc, Europa và Ganymede. Do ảnh hưởng của lực hấp dẫn vũ trụ trong ruột của vệ tinh, ma sát nảy sinh giữa lớp vỏ và các lớp bên trong, tạo ra sự nóng lên tự nhiên của vật chất.

Đối với các nhà thiên văn học và địa chất học nghiên cứu cấu trúc của các vật thể trong hệ mặt trời, Io là một bãi thử nghiệm thực sự và hoạt động, nơi ngày nay các quá trình đặc trưng của giai đoạn sớm hình thành hành tinh của chúng ta. Các nhà khoa học trong nhiều lĩnh vực khoa học ngày nay đang nghiên cứu kỹ lưỡng địa chất của thiên thể này, biến vệ tinh Io độc nhất của Sao Mộc trở thành đối tượng được chú ý.

Thiên thể hoạt động địa chất nhiều nhất trong hệ mặt trời có đường kính 3630 km. Kích thước của Io không quá lớn so với các vệ tinh khác của hệ mặt trời. Xét về các thông số của nó, vệ tinh này chỉ chiếm một vị trí thứ tư khiêm tốn, bỏ qua Ganymede, Titan và Callisto khổng lồ. Đường kính của Io chỉ là 166 km. vượt quá đường kính của Mặt trăng - vệ tinh của Trái đất (3474 km).

Vệ tinh gần với hành tinh mẹ nhất. Khoảng cách từ Io đến Jupiter chỉ 420 nghìn km. Quỹ đạo gần như có đúng mẫu, sự khác biệt giữa điểm cận nhật và điểm cận nhật chỉ là 3400 km. Vật thể ở trong quỹ đạo tròn quanh Sao Mộc tốc độ nhanh 17 km / s, đang thực hiện hết lượt xung quanh anh ấy cho 42 giờ trần gian. Quỹ đạo đồng bộ với chu kỳ quay của sao Mộc nên Io luôn quay về phía anh cùng bán cầu.

Các thông số vật lý thiên văn chính của thiên thể như sau:

• khối lượng của Io là 8,93x1022 kg, gấp 1,2 lần khối lượng của mặt trăng;
• mật độ vệ tinh là 3,52 g / cm3;
• độ lớn gia tốc rơi tự do trên bề mặt Io là 1,79 m / s2.

Bằng cách quan sát vị trí của Io trên bầu trời đêm, có thể dễ dàng xác định độ nhanh của chuyển động của nó. Thiên thể liên tục thay đổi vị trí của nó so với đĩa hành tinh của hành tinh mẹ. Mặc dù có trường hấp dẫn khá ấn tượng của mặt trăng, Io không thể duy trì một bầu khí quyển đồng nhất và dày đặc nhất quán. Một lớp vỏ khí mỏng xung quanh mặt trăng của Sao Mộc thực chất là một chân không vũ trụ, nó không ngăn cản việc phóng các sản phẩm phun trào ra ngoài không gian. Điều này giải thích độ cao khổng lồ của các cột núi lửa phun trào xảy ra trên Io. Trong trường hợp không có bầu khí quyển bình thường, nhiệt độ thấp chiếm ưu thế trên bề mặt vệ tinh, xuống tới -183 ° C. Tuy nhiên, nhiệt độ này không đồng nhất cho toàn bộ bề mặt vệ tinh. Hình ảnh hồng ngoại chụp từ tàu thăm dò không gian Galileo cho thấy sự không đồng nhất của lớp nhiệt độ trên bề mặt của Io.

Khu vực chính của thiên thể bị chi phối bởi nhiệt độ thấp. Trên bản đồ nhiệt độ những khu vực như vậy được tô màu trong Màu xanh. Tuy nhiên, ở một số nơi trên bề mặt vệ tinh có những đốm sáng màu cam và đỏ. Đây là những khu vực núi lửa hoạt động mạnh nhất, nơi có thể nhìn thấy rõ và hiện rõ các vụ phun trào trên các bức ảnh chụp thông thường. Núi lửa Pele và dòng dung nham Loque là những khu vực nóng nhất trên bề mặt mặt trăng của Io. Nhiệt độ ở những khu vực này dao động trong khoảng 100-130 ° dưới 0 trên thang độ C. Các chấm nhỏ màu đỏ trên bản đồ nhiệt độ là miệng núi lửa đang hoạt động và các vết đứt gãy trong lớp vỏ. Ở đây nhiệt độ lên tới 1200-1300 độ C.

cấu trúc vệ tinh

Không thể hạ cánh trên bề mặt, các nhà khoa học ngày nay đang tích cực nghiên cứu mô hình cấu trúc của mặt trăng Jovian. Có lẽ, vệ tinh bao gồm các đá silicat pha loãng với sắt, là đặc điểm cấu tạo của các hành tinh. nhóm trên cạn. Điều này xác nhận và mật độ cao Io, cao hơn các nước láng giềng Ganymede, Callisto và Europa.

Mô hình hiện tại, dựa trên dữ liệu thu được từ các tàu thăm dò không gian, như sau:

• ở trung tâm vệ tinh là một lõi sắt (sunfua sắt), chiếm 20% khối lượng của Io;
• lớp phủ, bao gồm các khoáng chất có bản chất tiểu hành tinh, ở trạng thái bán lỏng;
• lớp magma lỏng dưới bề mặt dày 50 km;
• thạch quyển của vệ tinh bao gồm các hợp chất của lưu huỳnh và bazan, đạt độ dày 12-40 km.

Đánh giá dữ liệu thu được trong quá trình mô phỏng, các nhà khoa học đưa ra kết luận rằng lõi của vệ tinh Io nên có trạng thái bán lỏng. Nếu nó chứa các hợp chất lưu huỳnh cùng với sắt, đường kính của nó có thể lên tới 550-1000 km. Nếu nó là một chất hoàn toàn được kim loại hóa, kích thước của lõi có thể thay đổi trong khoảng 350-600 km.

Theo quan điểm của thực tế là trong quá trình nghiên cứu vệ tinh, nó đã không được tìm thấy từ trường, không có quá trình đối lưu trong lõi của vệ tinh. Trong bối cảnh đó, một câu hỏi tự nhiên được đặt ra, đó là lý do thực sự của hoạt động núi lửa dữ dội như vậy, các núi lửa Io lấy năng lượng từ đâu?

Kích thước nhỏ của vệ tinh không cho phép chúng ta nói rằng bên trong thiên thể bị đốt nóng do phản ứng phân rã phóng xạ. Nguồn năng lượng chính bên trong vệ tinh là hiệu ứng thủy triều của các nước láng giềng trong không gian của nó. Dưới tác dụng của lực hấp dẫn của Sao Mộc và các vệ tinh lân cận, Io dao động, chuyển động dọc theo quỹ đạo riêng. Vệ tinh dường như lắc lư, trải qua sự lắc lư mạnh (lắc lư đồng đều) trong quá trình chuyển động. Các quá trình này dẫn đến độ cong bề mặt của một thiên thể, gây ra hiện tượng nóng nhiệt động của thạch quyển. Điều này có thể được so sánh với sự uốn cong của một dây kim loại, nó rất nóng khi uốn cong. Trong trường hợp của Io, mọi thứ quy trình được liệt kê xảy ra ở lớp bề mặt của lớp phủ ở ranh giới với thạch quyển.

Vệ tinh được bao phủ bên trên bởi các lớp trầm tích - kết quả của hoạt động núi lửa. Độ dày của chúng thay đổi trong phạm vi 5-25 km ở những nơi nội địa hóa chính. Về màu sắc của chúng, đây là những điểm tối, tương phản mạnh với bề mặt màu vàng sáng của vệ tinh, gây ra bởi sự phun ra của magma silicat. Mặc dù con số lớn núi lửa đang hoạt động, tổng diện tích các núi lửa trên Io không vượt quá 2% diện tích bề mặt của vệ tinh. Độ sâu của miệng núi lửa không đáng kể và không vượt quá 50-150 mét. Phần nổi trên hầu hết các thiên thể là phẳng. Chỉ ở một số khu vực có những dãy núi khổng lồ, ví dụ, quần thể núi lửa Pele. ngoài ra sự hình thành núi lửa trên Io, một dãy núi của núi lửa Patera Ra, các dãy núi và khối núi có độ dài khác nhau đã được xác định. Hầu hết chúng đều có tên phụ âm với các từ ghép trên cạn.

Núi lửa của vệ tinh Io và bầu khí quyển của nó

Những vật thể gây tò mò nhất trên mặt trăng của Io là những ngọn núi lửa của nó. Kích thước của các khu vực đã tăng lên hoạt động núi lửa dao động trong khoảng 75 - 300 km. Ngay cả chiếc Voyager đầu tiên trong chuyến bay của nó cũng đã ghi lại quá trình phun trào của 8 ngọn núi lửa cùng một lúc trên Io. Vài tháng sau, hình ảnh chụp được tàu không gian Voyager vào năm 1979, đã xác nhận thông tin rằng các vụ phun trào ở những điểm này vẫn tiếp tục. Tại nơi có ngọn núi lửa lớn nhất Pele, nhiệt độ cao nhất trên bề mặt được ghi nhận là +600 độ Kelvin.

Các nghiên cứu tiếp theo về thông tin từ các tàu thăm dò không gian đã cho phép các nhà vật lý thiên văn và địa chất học chia tất cả các núi lửa Io thành các loại sau:

• núi lửa nhiều nhất, có nhiệt độ 300-400 K. Tốc độ phát thải khí là 500 m / s và chiều cao của cột phát xạ không vượt quá 100 km;
• loại thứ hai bao gồm các núi lửa nóng nhất và mạnh nhất. Ở đây chúng ta có thể nói về nhiệt độ 1000K trong miệng núi lửa. Loại này được đặc trưng bởi tốc độ phóng cao - 1,5 km / s, độ cao khổng lồ của ống khí - 300-500 km.

Núi lửa Pele thuộc loại thứ hai, có miệng núi lửa với đường kính 1000 km. Các trầm tích sinh ra từ các vụ phun trào của khối khổng lồ này chiếm một diện tích khổng lồ - một triệu km. Không kém phần thú vị là một vật thể núi lửa khác - Patera Ra. Nhìn từ quỹ đạo, khu vực này trên bề mặt vệ tinh giống như một con bạch tuộc biển. Dòng dung nham Serpentine kéo dài từ địa điểm phun trào kéo dài 200-250 km. Máy đo bức xạ nhiệt của tàu vũ trụ không cho phép chúng ta xác định chính xác bản chất của những dòng chảy này, như trường hợp của vật thể địa chất Loki. Đường kính của nó là 250 km và rất có thể nó là một hồ chứa đầy lưu huỳnh nóng chảy.

Cường độ phun trào cao và quy mô lớn các trận đại hồng thủy không chỉ thay đổi liên tục sự phù trợ của vệ tinh và cảnh quan trên bề mặt của nó, mà còn hình thành phong bì khí- một loại bầu không khí.

Thành phần chính của bầu khí quyển mặt trăng của Sao Mộc là sulfur dioxide. Về bản chất, nó là một loại khí lưu huỳnh đioxit, không có màu, nhưng có mùi hắc. Như một chất bổ sung, cùng với lưu huỳnh điôxít, các nguyên tử lưu huỳnh monoxit, natri clorua, lưu huỳnh và ôxy đã được tìm thấy trong lớp khí Io.

Lưu huỳnh đioxit phổ biến nhất trên Trái đất phụ gia thực phẩmđược sử dụng tích cực trong Ngành công nghiệp thực phẩm như một chất bảo quản E220.

Bầu khí quyển mỏng của mặt trăng Io không đồng đều về mật độ và độ dày của nó. Áp suất khí quyển của vệ tinh cũng được đặc trưng bởi sự biến thiên tương tự. Giá trị cực đại của áp suất khí quyển của Io là 3 nbar và được quan sát thấy ở vùng xích đạo trên bán cầu đối diện với sao Mộc. Giá trị tối thiểuáp suất khí quyển được tiết lộ trên mặt đêm của vệ tinh.

Sultan của khí nóng không phải là duy nhất danh thiếp vệ tinh của sao Mộc. Ngay cả khi có bầu khí quyển cực hiếm, cực quang có thể được quan sát thấy ở vùng xích đạo trên bề mặt của một thiên thể. Những hiện tượng khí quyển này có liên quan đến tác động của bức xạ vũ trụ đối với các hạt mang điện đi vào tầng trên của bầu khí quyển trong quá trình phun trào núi lửa Io.

Nghiên cứu vệ tinh Io

Một nghiên cứu chi tiết về các hành tinh của những người khổng lồ khí đốt và hệ thống của chúng bắt đầu vào năm 1973-1974 với nhiệm vụ của các tàu thăm dò tự động không gian Pioneer-10 và Pioneer-11. Những cuộc thám hiểm này đã cung cấp nhà khoa học đầu tiênảnh của vệ tinh Io, trên cơ sở đó đã thực hiện các phép tính chính xác hơn về kích thước của thiên thể và các thông số vật lý thiên văn của nó. Theo sau Pioneers, hai tàu thăm dò không gian của Mỹ, Voyager 1 và Voyager 2, lên đường đến Sao Mộc. Thiết bị thứ hai đã cố gắng đến gần Io nhất có thể ở khoảng cách 20 nghìn km và chụp ảnh đẹp hơn với tầm gần. Chính nhờ công trình của các tàu Du hành mà các nhà thiên văn và vật lý thiên văn đã nhận được thông tin về sự hiện diện của hoạt động núi lửa đang hoạt động trên vệ tinh này.

Sứ mệnh của các tàu thăm dò không gian đầu tiên khám phá không gian bên ngoài xung quanh Sao Mộc được tiếp tục bởi tàu vũ trụ Galileo của NASA, được phóng vào năm 1989. Sau 6 năm, con tàu đã đến được sao Mộc, trở thành vệ tinh nhân tạo. Song song với việc nghiên cứu hành tinh khổng lồ, tàu thăm dò tự động Galileo đã có thể truyền dữ liệu trên bề mặt của mặt trăng Io về Trái đất. Trong các chuyến bay theo quỹ đạo, thông tin có giá trị về cấu trúc của vệ tinh và dữ liệu về cấu trúc bên trong của nó đã được nhận từ tàu thăm dò không gian đến các phòng thí nghiệm trên trái đất.

Sau một thời gian ngắn nghỉ ngơi vào năm 2000, công trình nghiên cứu của vệ tinh duy nhất Hệ mặt trời đã bị chặn bởi tàu thăm dò không gian Cassini-Huygens của NASA và ESA. Bộ máy này đã tham gia vào việc nghiên cứu và kiểm tra Io trong chuyến hành trình dài tới Titan, vệ tinh của Sao Thổ. Dữ liệu gần đây nhất về vệ tinh được thu thập bằng cách sử dụng tàu thăm dò vũ trụ New Horizons tối tân, bay gần Io vào tháng 2 năm 2007 trên đường tới vành đai Kuiper. Một loạt hình ảnh mới đã được các đài quan sát trên mặt đất và kính viễn vọng không gian Hubble trình bày cho các nhà khoa học.

Tàu vũ trụ Juno của NASA hiện đang quay quanh Sao Mộc. Ngoài việc nghiên cứu Sao Mộc, máy quang phổ hồng ngoại của ông tiếp tục nghiên cứu hoạt động núi lửa của mặt trăng Io. Dữ liệu truyền về Trái đất cho phép các nhà khoa học theo dõi các núi lửa đang hoạt động trên bề mặt của thiên thể thú vị nhất này.

Nếu bạn có bất kỳ câu hỏi nào - hãy để lại ở phần bình luận bên dưới bài viết. Chúng tôi hoặc khách của chúng tôi sẽ vui lòng trả lời họ.

Io có lẽ là vệ tinh nổi tiếng nhất trong số tất cả các vệ tinh của Sao Mộc. Nó là vệ tinh gần nhất với bề mặt của hành tinh. Điểm khác biệt giữa Io và các vệ tinh khác là hoạt động núi lửa dữ dội trên bề mặt vệ tinh. kỷ lục gia về hoạt động núi lửa trong hệ mặt trời, hơn chục ngọn núi lửa có thể phun trào đồng thời trên bề mặt của nó. Trong quá trình quan sát phi thuyền, nhiều núi lửa ngừng hoạt động núi lửa, trong khi những núi lửa khác, ngược lại, bắt đầu phun trào dữ dội.

Lịch sử phát hiện ra vệ tinh Io.

Vệ tinh Io được phát hiện trở lại vào năm 1610 bởi nhà thiên văn học rất nổi tiếng Galileo Galilei. Điều thú vị là Galileo đã phát hiện ra vệ tinh này nhờ sự hỗ trợ của một chiếc kính thiên văn do ông thiết kế, có thể quan sát những thiên thể vũ trụ nhỏ bé và xa xôi như vậy.

Simon Marius cũng tuyên bố sự thật về việc phát hiện ra vệ tinh của anh ta, trong quá trình quan sát vệ tinh của Sao Mộc một năm trước khi anh ta mở chính thức vào năm 1909, nhưng Simon đã không quản lý để công bố dữ liệu về khám phá của mình kịp thời.

Tên cho vệ tinh này "Io" được đề xuất bởi không ai khác ngoài Simon Marius, nhưng tên này đã không được sử dụng trong một thời gian dài. Galileo đặt tên cho bốn mặt trăng của sao Mộc mà ông đã khám phá ra số seri và Io đã nhận được số đầu tiên rất xứng đáng. Nhưng điều này không thuận lợi cho lắm, và sau đó vệ tinh đầu tiên của sao Thổ bắt đầu được gọi là Io.

Do hoạt động núi lửa lớn, bề mặt của Io liên tục thay đổi. Các bức phù điêu của vệ tinh thay đổi rất nhiều hàng năm. Io có hoạt động núi lửa như vậy đối với hành tinh Sao Mộc. Lực hấp dẫn của người khổng lồ này đơn giản là đáng kinh ngạc, và hành tinh buộc magma bên trong vệ tinh liên tục di chuyển và phun trào trên bề mặt Io. Do trọng lực cực lớn của Sao Mộc, núi lửa của Io phun ra magma cách xa tới 300 km. từ bề mặt với tốc độ 1 km / giây.

Io không giống như các mặt trăng khác của các khí khổng lồ, chủ yếu chứa băng và amoniac. Io trông giống một hành tinh trên cạn hơn chứa khoáng chất và đá trên bề mặt. Io có lõi bằng sắt lỏng, tạo ra từ trường riêng cho vệ tinh. Bán kính của vệ tinh không vượt quá 1000 km. Trên bề mặt vệ tinh, ngoài núi lửa phun trào, còn có các hình thành núi không hoạt động, sông dài từ magma nóng chảy và một hồ lưu huỳnh lỏng.

Quỹ đạo = 422.000 km từ Sao Mộc
Đường kính = 3630 km
Trọng lượng = 8,93 * 1022 kg

Io là mặt trăng lớn thứ ba và gần nhất của sao Mộc. Io lớn hơn một chút so với Mặt trăng - vệ tinh của Trái đất. Io là người tình đầu tiên của Zeus (Jupiter), người mà anh ta biến thành một con bò để cố gắng trốn tránh Hera ghen tuông. Io được Galileo và Marius phát hiện vào năm 1610.

Không giống như hầu hết các vệ tinh trong hệ mặt trời bên ngoài, Io và Europa có thành phần tương tự như các hành tinh trên cạn, chủ yếu là sự hiện diện của đá silicat. Dữ liệu mới nhất từ ​​vệ tinh Galileo cho thấy Io có một lõi sắt (có lẽ là hỗn hợp của sắt và sắt sunfua) với bán kính ít nhất là 900 km.

Bề mặt của Io hoàn toàn khác với bề mặt của bất kỳ thiên thể nào khác trong hệ mặt trời. Đây là một khám phá hoàn toàn bất ngờ do các nhà khoa học sử dụng tàu vũ trụ Voyager thực hiện. Họ dự kiến ​​sẽ nhìn thấy một bề mặt được bao phủ bởi miệng núi lửa, cũng như trên các vật thể bề mặt rắn khác, và ước tính tuổi của bề mặt Io từ chúng. Nhưng rất ít miệng núi lửa được tìm thấy trên Io, do đó bề mặt của nó rất non.

Thay vì các miệng núi lửa, Voyager 1 đã tìm thấy hàng trăm ngọn núi lửa. Một số trong số họ đang hoạt động! Những bức ảnh chụp các vụ phun trào với chùm cao 300 km đã được truyền về Trái đất bởi Voyager và Galileo. Đây là bằng chứng thực tế đầu tiên cho thấy lõi của các vật thể trên cạn khác cũng nóng và hoạt động. Vật chất phun trào từ núi lửa của Io là một số dạng lưu huỳnh hoặc sulfur dioxide. Các vụ phun trào núi lửa thay đổi nhanh chóng. Chỉ trong vòng 4 tháng giữa Chuyến du hành 1 và Chuyến đi 2, một số núi lửa đã ngừng hoạt động, trong khi những ngọn núi khác nổi lên.

Những hình ảnh gần đây từ Kính viễn vọng Hồng ngoại của NASA tại Mauna Kea ở Hawaii cho thấy một phun trào lớn. Những hình ảnh của Galileo cũng cho thấy nhiều thay đổi kể từ chuyến bay của Voyager. Những quan sát này xác nhận rằng bề mặt của Io thực sự rất hoạt động.

Cảnh quan của Io đa dạng một cách đáng ngạc nhiên: hố sâu tới vài km, hồ chứa lưu huỳnh nóng chảy (phía dưới bên phải), núi không phải là núi lửa, dòng chảy của một số loại chất lỏng nhớt (một số loại lưu huỳnh?) Kéo dài hàng trăm km và núi lửa lỗ thông hơi. Lưu huỳnh và hỗn hợp chứa lưu huỳnh tạo ra một loạt các màu sắc được quan sát trong hình ảnh của Io.

Phân tích các hình ảnh do Voyager chụp đã khiến các nhà khoa học nhận định rằng dòng dung nham trên bề mặt Io chủ yếu bao gồm lưu huỳnh nóng chảy với nhiều tạp chất khác nhau. Tuy nhiên, các nghiên cứu nhất quán về tia hồng ngoại trên mặt đất chỉ ra rằng chúng quá nóng để trở thành lưu huỳnh lỏng. Một ý kiến ​​về điều này là dung nham trên Io là silicat nóng chảy đá. Các quan sát gần đây chỉ ra rằng chất này có thể chứa natri.

Tuy nhiên, một số điểm nóng nhất trên Io đạt đến nhiệt độ 1500 K nhiệt độ trung bình thấp hơn nhiều, khoảng 130 K.

Năng lượng cho tất cả các hoạt động này Io có thể nhận được từ các tương tác thủy triều với Europa, Ganymede và Jupiter. Mặc dù Io, giống như Mặt trăng, luôn quay cùng một phía với sao Mộc, ảnh hưởng của Europa và Ganymede vẫn gây ra những dao động nhẹ. Những rung động này kéo dài và uốn cong bề mặt của Io tới 100 mét và tạo ra nhiệt, làm cho bề mặt nóng lên.

Io vượt qua các đường sức từ của Sao Mộc, tạo ra điện lực. Mặc dù nhỏ so với sự sưởi ấm của thủy triều, dòng điện này có thể mang theo hơn 1 nghìn tỷ watt. Dữ liệu gần đây từ Galileo chỉ ra rằng Io có thể có từ trường riêng, giống như Ganymede. Io có một bầu khí quyển rất mỏng, bao gồm sulfur dioxide và có thể một số khí khác. Không giống như các mặt trăng khác của Sao Mộc, Io có rất ít hoặc không có nước.

Theo dữ liệu mới nhất từ ​​tàu vũ trụ Galileo, núi lửa trên Io rất nóng và chứa các thành phần không quen thuộc. Một máy quang phổ cận hồng ngoại gắn trên Galileo đã phát hiện nhiệt độ cực cao bên trong núi lửa. Hóa ra chúng cao hơn nhiều so với suy nghĩ trước đây. Máy quang phổ có thể phát hiện sức nóng của núi lửa và chỉ ra vị trí Vật liệu khác nhau trên bề mặt của Io.

Bên trong ngọn núi lửa Pele, được đặt theo tên của nữ thần lửa Polynesia trong thần thoại, nhiệt độ cao hơn nhiều so với nhiệt độ bên trong bất kỳ ngọn núi lửa nào trên Trái đất - khoảng 1500 ° C. Có thể những ngọn núi lửa trên Trái đất nóng bằng hàng tỷ nhiều năm trước. Bây giờ các nhà khoa học đang quan tâm câu hỏi tiếp theo: Có phải tất cả các núi lửa trên Io đều phun ra dung nham nóng như vậy hay hầu hết các núi lửa tương tự như núi lửa bazan trên Trái đất, phun ra dung nham từ nhiều hơn nhiệt độ thấp- khoảng 1200 ° C?

Ngay cả trước khi Galileo bay đến gần Io vào cuối năm 1999 và đầu năm 2000, Io đã được biết đến là có hai núi lửa lớn với rất nhiệt độ cao. Giờ đây, Galileo đã phát hiện ra rằng có nhiều vùng nhiệt độ cao trên Io hơn so với các quan sát từ xa được chỉ ra. Điều này có nghĩa là có thể có nhiều núi lửa nhỏ hơn trên Io với dung nham rất nóng.

Một trong những ngọn núi lửa hoạt động mạnh nhất trên Io là Prometheus. Sự phát thải khí và bụi của nó đã được ghi lại trước đây bởi tàu vũ trụ Voyager và bây giờ là bởi Galileo. Núi lửa được bao quanh bởi một vòng lưu huỳnh điôxít sáng.

Như đã đề cập, quang phổ kế được lắp đặt trên tàu Galileo có thể nhận ra các chất khác nhau bằng cách xác định khả năng hấp thụ hoặc phản xạ ánh sáng của chúng. Bằng cách này, vật liệu chưa biết cho đến nay đã được phát hiện. Theo các nhà khoa học, nó có thể là một khoáng chất chứa sắt, chẳng hạn như pyrit, có trong dung nham silicat. Nhưng các nghiên cứu sâu hơn đã chỉ ra rằng, rất có thể, chất này không trồi lên bề mặt cùng với dung nham, mà là do ngọn đuốc núi lửa phun ra. Có thể việc xác định hợp chất bí ẩn này sẽ yêu cầu thực nghiệm trong phòng thí nghiệm bằng cách sử dụng dữ liệu quan sát của tàu vũ trụ.

Io có một lõi kim loại rắn được bao quanh bởi một lớp phủ đá, tương tự như của Trái đất. Nhưng dưới tác động của lực hấp dẫn của Mặt trăng, hình dạng của Trái đất hơi bị biến dạng. Nhưng hình dạng của Io dưới tác động của Sao Mộc bị biến dạng nhiều hơn. Trên thực tế, Io liên tục có hình bầu dục do sự quay vòng và ảnh hưởng thủy triều của Sao Mộc. Tàu vũ trụ Galileo đo lực hấp dẫn cực của Io khi nó quay quanh nó vào tháng 5 năm 1999. Với một trường hấp dẫn đã biết, người ta có thể xác định cấu trúc bên trong của Io. Mối quan hệ giữa lực hấp dẫn cực và xích đạo cho thấy Io có lõi kim loại lớn, chủ yếu là sắt. Lõi kim loại của Trái đất tạo ra từ trường. Người ta vẫn chưa biết liệu lõi kim loại của Io có tạo ra lõi từ của chính nó hay không.