Io — Jupitera vulkaniskais mēness ar aptuveni 400 aktīviem vulkāniem
Atklāj Io — Jupitera vulkanisko mēnesi ar aptuveni 400 aktīviem vulkāniem, dramatisku lavas un sēras ainavu un pastāvīgi mainīgu, plūdmaiņu ietekmētu virsmu.
Io ir Jupitera planētas mēness. Tas ir trešais lielākais Jupitera mēness ar 3642 km diametru, kas ir nedaudz lielāks par Zemes mēnesi. Io ir aptuveni 400 aktīvu vulkānu, kas padara to par vulkāniski visaktīvāko ķermeni Saules sistēmā.
Īsi pamatfakti
- Orbīta un rotācija: Io riņķo ap Jupiteru aptuveni 421 700 km attālumā un veic pilnu apriņķojumu ap planētu apmēram reizi 1,769 Zemes dienā. Tā rotācija ir sinhronā (vienmēr vērsta viena puse pret Jupiteru) — to nosaka plūdmaiņu bloķējuma efekts.
- Blīvums un masa: Io blīvums liecina par akmeņainu sastāvu (aptuveni 3,5 g/cm³); tā masa ir apmēram 8,9×1022 kg, bet virsmas gravitācija — apmēram 1,8 m/s².
- Forma: Atšķirībā no daudzām citām Mēness tipa satelītēm, Io ir nedaudz izstiepts — tas ir prolatsfēroīds, jo Jupitera gravitācija rada plūsmu spriegumus un izkropļojumus.
Vulkāniskā aktivitāte un virsma
Io vulkāni izvirza milzīgus silikātu lavas, kā arī sēra un sēra dioksīda masas, pastāvīgi mainot Mēness virsmas krāsu un reljefu. Virsmas krāsu spektrs — dzelteni, sarkani, brūni, melni un balti laukumi — rodas no dažādu sēra alotropu, sēra savienojumu un ledus klātbūtnes.
- Izvirdumi: daži izvirdumi paceļas līdz vairākiem simtiem kilometru augstumā (vietām novēroti mākonveida stabi līdz ~500 km), bet lielākā daļa liecina par ļoti karstām silikātu lavām.
- Lava un paterae: virsma ir pārklāta ar apvidiem, ko veido plaši lavu lauki, dziļas krātera līdzīgas depresijas (paterae) un straujās kalnu nogāzes. Piemēram, pazīstamākie izvirdumu avoti ir Loki Patera, Pele un Prometheus.
- Krāsa un resurfaces: intensīvā vulkāniskā darbība nozīmē praktiski bez jebkādas meteoritisko krāteru saglabāšanās — virsma tiek regulāri atjaunota.
Iekšējā uzbūve un sildīšana
Tiešais vulkāniskās enerģijas avots ir plūdu spriegumi, ko rada Io dalība Laplace rezonansē ar Europa un Ganymede. Šī orbītu rezonanse uztur Io orbitālo ekscentritāti un rada periodisku deformāciju, kas iekšienē pārvēršas siltumā (tā sauktā tidālā sildīšana). Tas ļauj saglabāt daļēji izkusušu vai pat šķidru mantiju un iespējamu daļēji plūstošu kodolu, kas nodrošina pastāvīgu vulkānismu.
Atmosfēra un mijiedarbība ar Jupitera magnētosfēru
Io atmosfēra ir ļoti reti, galvenokārt sastāv no sēra dioksīda tvaikiem, kas kondensējas kā salaizsaldējumi uz virsmas. Vulkāniskie izvirdumi izplūda gāzes un plūdus, kas jonizējas un pievienojas Jupitera magnētosfērai, veidojot tā saukto Io plazmas toru — jo īpaši intensīvu gāzu un daļiņu “gredzenu”.
Mijiedarbība starp Io un Jupitera magnētiskajiem lauka vadiem izveido elektromagnētisku savienojumu (Io flux tube), kurš ierosina redzamas “pēdas” (auroras) Jupitera atmosfērā un ietekmē magnetosfēras plūsmu un radiācijas vidi apkārtnē.
Novērojumi un pētījumu misijas
- Voyager 1 un 2 (1979): pirmās detalizētās fotogrāfijas, kas atklāja aktīvu vulkānismu un plumes.
- Galileo (1995–2003): ilgstošs pētījums, kas deva datus par virsmas temperatūrām, ģeoloģiju un magnētosfēras mijiedarbību.
- New Horizons (2007) un Juno (kopš 2016): veica tālākas novērošanas un papildu datu iegūšanu par izvirdumiem un jonizētajām daļiņām.
- Nākotnes mērķi: pastāv priekšlikumi un koncepti vērstākām Io izpētes misijām (piemēram, idejas par speciāliem vulkānismu pētījumu aparātiem), jo Io aktīvā ģeoloģija ir unikāla vieta, kur labāk izprast tidālo sildīšanu un vulkāniskos procesus citur Visumā.
Kāpēc Io ir nozīmīgs
Io sniedz svarīgas atziņas par to, kā plūdu spriegumi var uzturēt ilgstošu vulkānismu, kā arī par mijiedarbību starp mazu, aktīvu ķermeni un tā milzīgas planētas magnētosfēru. Tā kā Io pastāvīgi atjauno savu virsmu, tas ir arī labs piemērs, kā planetārie procesi var maskēt vai iznīcināt impaktu zīmes. Izpēte par Io palīdz labāk saprast planētu evolūcijas mehānismus, kas var būt nozīmīgi, pētot arī eksoplanētas un to pavadoņus.
Jautājumi un atbildes
J: Kas ir Io?
A: Io ir Jupitera planētas mēness.
Q: Cik liels ir Io?
A: Io diametrs ir 3642 km, un tas ir nedaudz lielāks par Zemes mēnesi.
J: Cik daudz aktīvo vulkānu ir Io?
A: Io ir aptuveni 400 aktīvu vulkānu.
J: Vai Io ir vulkāniski aktīvākais Saules sistēmas ķermenis?
A: Jā, Io ir vulkāniski aktīvākais Saules sistēmas ķermenis.
J: Kā Io izskats pastāvīgi mainās?
A.: Vulkāni izvirza milzīgus silikātu lavas, sēra un sēra dioksīda apjomus, pastāvīgi mainot Io izskatu.
J: Kāda ir jaunā Jupitera mēness Io pamatkarte?
A: Jaunā Jupitera mēness Io pamatkarte tika izveidota, apvienojot labākos attēlus no Voyager 1 un Galileo misijām.
J: Kāpēc Io ir prolatsfērā?
A: Io ir prolatsfēraīds, ko no apaļuma izkropļo Jupitera gravitācijas radītais plūdmaiņas spriegums. Atšķirībā no vairuma debess ķermeņu Io ir viena un tā pati puse, kas vienmēr vērsta pret Jupiteru, jo pastāv tāda pati plūdmaiņu bloķēšana, kuras dēļ Mēnesim ir viena un tā pati puse, kas vienmēr vērsta pret Zemi.
Meklēt