Ио – спутник Юпитера

Ио, также называемый Юпитером I, самый внутренний из четырех больших спутников (галилеевых спутников). Немного больше, чем Луна, Ио является четвертым по величине спутником в Солнечной системе, имеет самую высокую плотность и самую сильную поверхностную гравитацию среди всех спутников и самое низкое количество воды (по атомному соотношению) среди всех известных астрономических объектов в Солнечной системе.

С более чем 400 действующими вулканами Ио является самым геологически активным объектом в Солнечной системе. Такая экстремальная геологическая активность является результатом приливного нагрева от трения, возникающего внутри Ио, когда он притягивается между Юпитером и другими галилеевыми спутниками – Европой, Ганимедом и Каллисто. Несколько вулканов производят шлейфы серы и диоксида серы, которые поднимаются на высоту до 500 км над поверхностью.

Открытие Ио

Ио был обнаружен в 8 января 1610 Галилео Галилеем. Открыт первым из четырех спутников Галилея. Открытие этих объектов, в конечном итоге , привело к пониманию того, что планеты в нашей Солнечной системе вращаются вокруг Солнца, а не вокруг Земли. Галилей, по-видимому, наблюдал Ио в 7 января 1610, но не смог различить Ио и Европу.

До середины 1800-х годов имена Галилейских лун, Ио, Европа, Ганимед и Каллисто будут официально приняты, и только после того, как станет ясно, что именование лун по номеру будет очень запутанным, поскольку были  обнаружены новые спутники на орбитах вокруг Юпитера.

Скалистый спутник Юпитера Ио – самый вулканически активный мир в Солнечной системе, с сотнями вулканов, некоторые извергающиеся лавовые фонтаны на десятки и сотни километров. Бурная деятельность Ио является результатом между могучей гравитацией Юпитера и более мелкими, но точно синхронизированными притяжениями двух соседних лун, которые вращаются дальше от Юпитера – Европы и Ганимеда.

Размер и орбита вращения

Немного больше, чем наш спутник Луна, Ио является третьим по величине из спутников Юпитера и пятым по расстоянию от планеты.

Спутник всегда повернут одной стороной к Юпитеру, а большие Европа и Ганимед возмущают орбиту Ио в нерегулярно эллиптическую. Таким образом, на своих широко изменяющихся расстояниях от Юпитера, Ио подвергается огромным приливным силам.

Эти силы заставляют поверхность спутника подниматься вверх и вниз на целых 100 метров. Такие приливы на твердой поверхности Ио можно сравнить с приливами в океанах Земли. На Земле, в месте, где самые высокие приливы, разница между низкими и высокими приливами составляет всего 18 метров и это для воды, а не твердой земли.

Орбита Ио проходит в 422 000 километров от Юпитера. Спутник атакуют мощные магнитные поля планеты, таким образом превращая Ио в электрический генератор. Ио может генерировать 400 000 вольт через себя и создавать электрический ток 3 миллионов ампер. Этот ток принимает путь наименьшего сопротивления вдоль линий магнитного поля Юпитера к поверхности планеты, создавая молнию в верхней атмосфере Юпитера.

Поверхность на Ио

Приливные силы генерируют огромное количество тепла в пределах Ио, сохраняя большую часть его подповерхностной корки в жидкой форме, ища любой доступный путь к поверхности, чтобы сбросить давление. Таким образом, поверхность Ио постоянно обновляется, заполняя любые ударные кратеры расплавленными лавовыми озерами и распространяя гладкие новые поймы жидкой породы. Состав этого материала пока не совсем ясен, но теории предлагают что это, в большинстве своём,  жидкая сера. Двуокись серы основной состав тонкой атмосферы на Ио. В нем нет воды, о которой можно говорить, в отличие от других, более холодных Галилейских лун. Данные с космического аппарата Galileo показывают, что железное ядро может образовывать центр Ио, тем самым давая Ио собственное магнитное поле.

Магнитосфера

По мере того как Юпитер вращается, он распространяет свое магнитное поле вокруг Ио и обнажая около 1 тонны материала на поверхности спутника каждую секунду. Этот материал становится ионизированным в магнитном поле и образует облако интенсивного излучения, называемое Тором плазмы. Некоторые ионы втягиваются в атмосферу Юпитера вдоль магнитных силовых линий и создают полярные сияния в верхней атмосфере планеты. Именно ионы, выделяющиеся из этого Тора, раздувают магнитосферу Юпитера в 2 раза больше, чем это ожидалось.

Характеристика спутника Ио

Другие названия	Юпитер I
Открытие
Первооткрыватель	Галилео Галилей
Дата открытия	8 января 1610
Орбитальные характеристики
Перигелий	420 000 км
Афелий	423 400 км
Перииовий	420 000 км
Апоиовий	423 400 км
Большая полуось (a)	421 800 км
Средний радиус орбиты (r)	421 700 км
Эксцентриситет орбиты (e)	0,0041
Сидерический период обращения	1,769137786 д (1 д 18 ч 28 мин)
Орбитальная скорость (v)	17,334 км/с
Наклонение (i)	2,21° (к эклиптике) 0,05° (к экватору Юпитера)
Чей спутник	Юпитер
Физические характеристики
Размеры	3 660,0 × 3 637,4 × 3 630,6 км
Средний радиус	1 821,3 км (0,286 земного)
Площадь поверхности (S)	41 910 000 км2
Объём (V)	2,53⋅1010 км3
Масса (m)	8,9319⋅1022 кг
Средняя плотность (ρ)	3,528 г/см3
Ускорение свободного падения на экваторе (g)	1,796 м/с2 (0,183 g)
Первая космическая скорость (v1)	1,809 км/с
Вторая космическая скорость (v2)	2,558 км/с
Экваториальная скорость вращения	271 км/ч
Период вращения (T)	синхронизирован (повёрнут к Юпитеру одной стороной)
Наклон оси	неизвестен
Альбедо	0,63 ± 0,02
Видимая звёздная величина	5,02 (противостояние)
Температура
	мин. сред. макс.
поверхностная	90 K 110 K 130 K
Атмосфера
Атмосферное давление	следовое
Состав: 90 % диоксид серы