Ио (спутник Юпитера)

Ио

Снимок «Галилео»
Орбитальные характеристики
Большая полуось (радиус)	422 тыс. км
Эксцентриситет (вытянутость)	0,004 (близка к круговой)
Период обращения	1,77 дня
Наклон орбиты	0,05° (к юп. экватору) 2,21° (к эклиптике)
Физические характеристики
Диаметр	3643 км (0,29 земного)
Площадь поверхности	41,9 млн. км² (0,08 поверхности Земли)
Масса	8,9x1022 кг (0,015 массы Земли)
Плотность	3,53 г/см³
Ускорение силы тяжести	1,79 м/с² (в 5,5 раза меньше земного)
Период обращения вокруг своей оси	синхронизирован (всегда повернут к Юпитеру одной стороной
Наклон осевого вращения	отсутствует
Альбедо (отражательная способность)	0,63
Температура поверхности	min средн. max 90 К (-185°С) 130 K (-145°С) 2000 K (+2300°С)
Атмосфера	Почти отсутствует, имеются следы диоксида серы

Ио (греч. Ιώ) — спутник Юпитера, самый близкий к планете из четырёх галилеевых спутников. Отличается бурной вулканической активностью.

История открытия и название

Ио была открыта Галилео Галилеем в 1610 с помощью сконструированного им телескопа. На открытие спутника претендовал также немецкий астроном Симон Мариус, который наблюдал Ио и другие спутники Юпитера в 1609, но вовремя не опубликовал данные об этом.

Название «Ио» было предложено именно Мариусом в 1614, однако в течение долгого времени оно практически не использовалось. Галилей назвал четыре открытые им спутника «планетами Медичи» и присвоил им порядковые номера; Ио обозначалась как «первый спутник Юпитера». Лишь с середины XX века название «Ио» стало общеупотребительным.

Ио названа по имени персонажа древнегреческой мифологии - нимфы Ио, возлюбленной Зевса (Юпитера).

Вулканизм

Извержение на Ио, снятое "Вояджером-1". Высота фонтана — свыше 160 км

Ио обладает наибольшей вулканической активностью в Солнечной системе. Одновременно может извергаться более 10 вулканов. Конфигурация извержений меняется очень быстро, например, за 4 месяца между пролётами Вояджера-1 и Вояджера-2 успели потухнуть одни вулканы и начать извергаться другие. Рельеф Ио полностью изменяется в течение нескольких сотен лет. Крупнейшие извержения ионических вулканов выбрасывают вещество со скоростью 1 километр в секунду на высоту до 300 км. Жерла многих вулканов имеют огромные размеры.

Подобно земным вулканам, вулканы на Ио выбрасывают серу и диоксид серы. Ранее предполагали, что лавовые потоки на Ио состоят главным образом из соединений серы, однако сейчас исследователи считают, что это расплавленные горные породы, также как и на Земле (хотя существенные примеси серы имеют место).

Энергия для вулканической активности вырабатывается, вероятно, благодаря приливным гравитационным воздействиям со стороны Юпитера, Европы и Ганимеда. Гравитационные воздействия вызывают колебания поверхности Ио по вертикали на величину до 100 м.

Физические характеристики

Внутреннее строение Ио

Ио не похожа на большинство спутников газовых планет (содержащих много льда) и состоит, в основном, из горных пород, так же, как и планеты земной группы. По данным «Галилео» Ио обладает собственным магнитным полем, что говорит о наличии расплавленного железистого ядра. Его радиус — не менее 900 км. По словам одного из исследователей, внутренняя структура Ио напоминает Ганимед, лишённый слоя воды и льда.

Когда в 1979 Вояджер-1 передал первые снимки Ио, учёные ожидали увидеть множество ударных кратеров, свидетельствующих о древности поверхности спутника. Однако ударные кратеры на Ио практически отсутствуют, так как уничтожаются постоянными извержениями и потоками лавы.

В дополнение к вулканам на Ио имеются невулканические горы, озёра расплавленной серы, вязкие лавовые потоки, длиной до сотен километров, кальдеры, глубиной до нескольких километров.

Раскраска Ио очень разнообразна, как видно на этом снимке с усиленными цветами

Пёстрая раскраска спутника объясняется свойством серы сохранять после остывания свой цвет, полученный при нагреве до высоких температур. Поскольку сера во время извержений разогревается до разных температур, то получаются разные цвета. Кроме того, соединения серы также имеют широкий спектр раскрасок.

Поверхность по составу вероятно содержит силикаты (горные породы) и соединения серы. Измерения, проведённые телескопом Хаббл, выявили неожиданно высокое содержание натрия. Возможно, химический состав разных участков поверхности значительно варьируется.

В отличие от других галилеевых спутников на Ио нет воды или льда. Возможно это стало результатом того, что Юпитер на ранних стадиях эволюции был значительно более горячим, что привело к выметанию летучих веществ поблизости Ио, но не настолько горячим, чтобы лишить воды более удалённые спутники.

На Ио обнаружена крайне разреженная атмосфера, состоящая из двуокиси серы и, возможно, других газов.

Радиовсплески

Ио движется в магнитном поле Юпитера, генерируя сильные электрические разряды. Их мощность достигает 1000 гигаватт, а разность потенциалов — 400 киловольт. В результате происходят мощные радиовсплески, которые регистрируются даже на Земле и которые долгое время считались «загадкой Юпитера». Электроток течёт благодаря наличию ионизированных атомов, которые покидают Ио объёмами несколько тысяч килограммов в секунду. Источником этого вещества являются извержения. Благодаря быстрому вращению магнитного поля Юпитера, заряжённые частицы создают вдоль орбиты Ио плазменный тор, который ярко светится в ультрафиолетовом спектре.

Частицы, покидающие этот тор, отчасти формируют необычно мощную магнитосферу Юпитера. В результате уровень радиации в окрестностях Юпитера чрезвычайно высок.

Исследования Ио с помощью космических аппаратов

Первые фотографии (см.) Ио из космоса были сделаны станцией «Пионер-11», пролетевшей мимо Юпитера в декабре 1974. Качество этих снимков лучше того, что тогда было доступно телескопам.

Вулкан Тупан Патера. Размеры - 75 км, высота утесов - 900 м. (снимок "Галилео")

В марте 1979 года мимо Ио прошёл «Вояджер-1» на расстоянии 20 тыс. км., а в июле — «Вояджер-2» на расстоянии 1,1 млн. км. Аппараты передали качественные снимки спутника (например см.) и провели ряд измерений. Благодаря снимкам Вояджеров был обнаружен активный вулканизм.

С декабря 1995 года по сентябрь 2003 года систему Юпитера изучал «Галилео». Из 35 витков «Галилео» вокруг Юпитера 7 были спроектированы с целью изучения Ио (минимальное сближение — 102 км). С помощью «Галилео» спутник был детально обследован и было получено множество новых данных (в частности, сделаны снимки с высоким разрешением, измерено магнитное поле и др.).

В декабре 2000 года мимо Юпитера прошёл Кассини, который получил новые данные о плазменном торе, формируемом Ио, с помощью своего чувствительного ультрафиолетового спектрометра.

В феврале 2007 года мимо Юпитера пролетел аппарат Новые горизонты, который осуществил съёмку Ио (см. некоторые снимки), позволившую оценить новые изменения поверхности спутника и получить некоторые другие данные.

См. также

• 85 Ио

Ссылки

• Сайт об Ио
• Популярная статья о вулканизме планет