Opublikowano: 2 kwietnia 2019

Aktualizacja: 6 kwietnia 2019

Io (księżyc Jowisza, zwany też Jowisz I)

Io (księżyc Jowisza, zwany też Jowisz I)

Io należy do grupy tak zwanych księżyców Galileuszowych, jest trzecim co do wielkości naturalnym satelitą Jowisza i czwartym w całym dotąd poznanym Układzie Słonecznym. Jest jednym z najmniej przyjaznych człowiekowi miejsc w US, co zawdzięcza nadzwyczajnej aktywności wulkanicznej oraz wszechobecnej siarce. Smród powietrza na Io byłby nie do wytrzymania. Jego odkrycie przypisywane jest włoskiemu astronomowi (a także astrologowi, matematykowi, fizykowi oraz filozofowi...) Galileuszowi (wł. Galileo Galilei ), który 7.01.1610 r. na Uniwersytecie w Padwie z pomocą skonstruowanego przez siebie refraktora (o powiększeniu około 20x) zauważył w okolicy Jowisza trzy jasne punkty. Kilka dniu później zaobserwował czwarty świetlisty punkt w okolicy planety. W dniu 15.01.1610 r. stwierdził, że owe obiekty krążą wokół Jowisza. Swoje obserwacje i wnioski opublikował w marcu 1610 r. w dziele zatytułowanym Sidereus Nuncius. W roku 1614 niemiecki astronom nazwiskiem Simon Marius opublikował dzieło Mundus Jovialis, w którym to ogłosił się odkrywcą czterech księżyców Jowisza. Jak twierdził po raz pierwszy zaobserwował je już w 1609 r. Ostatecznie jednak to właśnie Galileuszowi przypisywane zostały wszystkie zasługi związane z czterema największymi naturalnymi satelitami Jowisza.

Io, podobnie jak pozostałe księżyce Galileuszowe przy dobrych warunkach można zaobserwować już za pomocą lornetki np. 10x50, przyda się jednak choćby niewielki teleskop. Niestety za pomocą amatorskiego sprzętu nie jesteśmy w stanie dostrzec żadnych szczegółów powierzchni Io, wszystkie księżyce widoczne będą jako jasne punkty. Trzeba posiłkować się zdjęciami z teleskopów profesjonalnych, sond kosmicznych oraz uruchomić wyobraźnię. Ruch wokół Jowisza jest na tyle szybki, że w ciągi kilkugodzinnej sesji obserwacyjnej można zauważyć zmianę położenia księżyca względem pozostałych ciał układu Galileuszowego.

Nazwa
Nazwa księżyca nawiązuje do jednej z kochanek Zeusa (w mitologii rzymskiej zwanego nie inaczej jak Jowiszem). Nazwę Io zaproponował wspomniany wcześniej Simon Marius, który odpowiedzialny jest za nazewnictwo wszystkich księżyców Galileuszowych. Nazwa Io (jak i trzy pozostałe: Europa, Ganimedes i Kallisto) upowszechniła się wiele lat po śmierci Mariusa, około połowy XIX w. (lub XX, w zależności od źródeł). Wcześniej księżyc ten zwany był Jowiszem I.

Orbita i ruch obrotowy
Io okrąża Jowisza po lekko eliptycznej orbicie w czasie 42,5 godzin. Satelita ten znajduje się w odległości około 421 800 km od jądra Jowisza i 350 300 km od zewnętrznej warstwy jego chmur. Io pozostaje w rezonansie orbitalnym z sąsiednimi księżycami Jowisza – Europą oraz Ganimedesem. Na jedno okrążenie Io, przypadają dwa okrążenia Europy oraz cztery okrążenia Ganimedesa. Siły powodowane przez rezonans orbitalny oraz silne oddziaływanie Jowisza dostarczają księżycowi olbrzymiej ilości energii, co powoduje pływy powierzchniowe, które mogą dochodzić nawet do 100 metrów. Mówiąc po ludzku Io pod wpływem oddziaływania okolicznych ciał rozciąga się lub kurczy. W wyniku tych procesów wnętrze tego księżyca pozostaje w znacznym stopniu płynne, co z kolei wpływa niezwykle silną aktywnością wulkaniczną. Podobnie jak pozostałe księżyce Galileuszowe a także ziemski Księżyc, Io obraca się synchronicznie, zwracając się cały czas jedną półkulą w stronę swojej planety macierzystej.

Budowa
Średnica księżyca Io wynosi 3642,6 km, co czyni go trzecim co do wielkości naturalnym satelitą Jowisza i czwartym w całym dotąd poznanym Układzie Słonecznym. Posiada dość wysoką średnią gęstość, równą 3,35 g/cm3 (gęstość ziemskiego Księżyca wynosi 3,34 g/cm3). Odbiega swoją budową od skalno-lodowych księżyców znanych w tej części Układu Słonecznego, gdyż zbudowany jest w większości z krzemianów.

Na podstawie danych uzyskanych przez sondę kosmiczną Galileo naukowcy wywnioskowali, że Io posiada jądro żelazowe, którego promień szacuje się na około 650 - 900 km i stanowi od 10 do 20% całkowitej masy księżyca. Ponad jądrem rozciąga się dość gruby częściowo stopiony (szacunkowo w granicach 10–20%) płaszcz krzemienny oraz skorupa zewnętrzna. Litosfera Io, składa się głównie z bazaltów oraz siarki odkładanych przez powszechny wulkanizm, ma grubość w przedziale od 12 do 40 km. W przeciwieństwie do pozostałych księżyców Galileuszowych, na Io praktycznie nie występuje woda.

W związku z niezwykle intensywną aktywnością wulkaniczną powierzchnia Io jest stosunkowo młoda, krajobraz zdominowany jest przez równiny pokryte wielobarwnymi związkami siarki. Powierzchnia tego księżyca praktycznie nie nosi żadnych śladów po uderzeniach meteorytów, kratery te "szybko" (w skali kosmicznej) wypełniły się magmą wyrzucaną podczas erupcji wulkanów. Szacunkowy wiek powierzchni to zaledwie około 1000 lat.

Kolorystyka tego księżyca pochodzi między innymi krzemianów, siarki i dwutlenku siarki, który zabarwia rozległe połacie Io na biało lub szaro. Obszary zbudowane z osadów siarki charakteryzują się kolorem żółtym bądź żółto-zielonym. W okolicach biegunów i w średnich szerokościach księżyc ten zabarwiony jest na kolor czerwono-brązowy. Osady wulkaniczne są często czerwone lub białe, w zależności od ilości siarki i dwutlenku siarki. Opadający materiał wulkaniczny często tworzy czerwone osady w kształcie wachlarza, lub ogromne czerwone pierścienie, o promieniu przekraczającym nawet 450 km licząc od otworu wulkanicznego (np. pierścień wokół wulkanu Pele).

Io to najaktywniejsze pod względem wulkanicznym miejsce znane w Układzie Słonecznym, na tym księżycu jest czynnych około 150 wulkanów. Aktywność ta po raz pierwszy została zaobserwowana w tatach 70-tych dzięki pierwszym sondom kosmicznym (między innymi Voyager 1 i Voyager 2), które dotarły w okolice Jowisza. Wulkany Io wyrzucają gazową siarkę i dwutlenek siarki, barwiąc powierzchnię księżyca. Siarka nadaje całej powierzchni kolor żółty, pomarańczowy, czerwony, a nawet zielony. Z powodu słabej grawitacji erupcje wulkaniczne sięgają nawet 400-500 km ponad powierzchnię. Ponieważ na księżycu nie występują wiatry materiał wulkaniczny opada wokół wulkanów w niemal idealnych okręgach (np. wspomniany wcześniej pierścień wokół wulkanu Pele).

Temperatura powierzchni tego księżyca waha się od około 90 K (-183.15oC) w nocy do 130 K (-143.15oC) za dnia. Wypływy lawy mogą natomiast osiągać temperaturę 1500 K (1226.85oC).

Atmosfera i pole magnetyczne
Księżyc Io posiada śladową atmosferę sięgającą do około 120 km ponad jego powierzchnię. Rzadka atmosfera złożona jest głównie z gazów i pierwiastków pochodzących z wybuchów wulkanów, głównym składnikiem jest dwutlenek siarki (spośród pozostałych związków można wymienić tlenek siarki, sól, oraz tlen). Powietrze na Io jest trujące dla wszystkich znanych form życia, o ostrym, gryzącym i duszącym zapachu (a właściwie smrodzie). Księżyc ten posiada też jonosferę, w składzie której stwierdzono jony siarki, tlenu i sodu.

Krążąc wokół Jowisza, Io porusza się w bardzo silnym polu magnetycznym planety. Indukuje ono w jej otoczeniu prąd elektryczny o mocy rzędu 1000 gigawatów i napięciu sięgającym 400 000 V. W takich warunkach materia z atmosfery Io jonizuje się i ulatuje w przestrzeń okołojowiszową, tworząc wzdłuż orbity księżyca torus zjonizowanych cząstek. Układ Jowisz-Io emituje silne fale radiowe. Io podwaja rozmiar pola magnetycznego swojej planety macierzystej, ponieważ ruch tego księżyca odbywa się w silnym polu generowanym przez Jowisza, a sam księżyc działa jak wielki generator prądu.

Specyfikacja:

Odkrywca: Galileo Galilei, Simon Marius
Data odkrycia: 7.01.1610 r.
Planeta macierzysta: Jowisz

Charakterystyka orbity:
Średnia odległość od środka planety: 421 700 km
Perycentrum: 420 000 km
Apocentrum: 423 400 km
Okres obiegu wokół planety: 1,769 d
Obwód orbity: 2 649 600 km
Prędkość orbitalna min.: 17,263 km/s
Prędkość orbitalna śred.: 17,334 km/s
Prędkość orbitalna max.: 17,406 km/s
Nachylenie orbity: 2,21o (do ekliptyki), 0,05o (do płaszczyzny równika Jowisza)

Charakterystyka fizyczna:
Średnica: 3642,6 km
Powierzchnia: 41 910 000 km2
Objętość: 2,53 × 1010 km3
Masa: 7,9319 × 1022 kg
Średnia gęstość: 3,528 g/cm3
Prędkość ucieczki z powierzchni: 2,6 km/s
Jasność absolutna: ~ 5 mag
Albedo: 0,63
Temperatura powierzchni: 90 K - 130 K

Skład atmosfery:
Ciśnienie atmosferyczne: śladowe
Dwutlenek siarki: 90 %
pozostałe: jony siarki tlenu i sodu

Brak komentarzy

Zobacz także:


Ceres (planeta karłowata, planetoida)

Kategoria:  Układ Słoneczny

Ceres to planeta karłowata, która orbituje wewnątrz pasa planetoid pomiędzy Marsem a Jowiszem. Planetoida została odkryta 1.01.1801 r. przez włoskiego astronoma Giuseppe Piazziego, który początkowo myślał że odkrył kometę, jednak powodu braku widocznej komy Ceres uznano ostatecznie za planetę. Po kilkudziesięciu latach od odkrycia została ...

Czytaj więcej

Europa (księżyc Jowisza, zwany też Jowisz II)

Kategoria:  Układ Słoneczny

Europa należy do grupy tak zwanych księżyców Galileuszowych, jest czwartym co do wielkości naturalnym satelitą Jowisza i szóstym w całym dotąd poznanym Układzie Słonecznym. Europa na tle pozostałych obiektów US wyróżnia się tym, że pod swoją skutą lodem powierzchnią posiada rozległe oceany ciekłej wody oraz ...

Czytaj więcej

Ganimedes (księżyc Jowisza, zwany też Jowisz III)

Kategoria:  Układ Słoneczny

Ganimedes należy do grupy tak zwanych księżyców Galileuszowych, jest największym naturalnym satelitą Jowisza oraz największym w całym dotąd poznanym Układzie Słonecznym. Na tle pozostałych obiektów US wyróżnia się tym, że pod swoją skutą lodem powierzchnią najprawdopodobniej posiada rozległe oceany ciekłej wody, w których jak się ...

Czytaj więcej

Kallisto (księżyc Jowisza, zwany też Jowisz IV)

Kategoria:  Układ Słoneczny

Kallisto należy do grupy tak zwanych księżyców Galileuszowych, jest drugim co do wielkości naturalnym satelitą Jowisza i trzecim w całym dotąd poznanym Układzie Słonecznym. Księżyc ten jest najbardziej oddalony od swojej planety macierzystej spośród wszystkich księżyców Galileuszowych i jest uważany ze jedno z najlepszych miejsc ...

Czytaj więcej

Pallas (planeta karłowata, planetoida)

Kategoria:  Układ Słoneczny

Pallas to druga w kolejności odkryta planetoida, jest też drugim pod względem objętości i trzecim pod względem masy obiektem w głównym pasie planetoid. Naukowcy szacują, że jej masa stanowi około 7% łącznej masy całego pasa planetoid. Jej średnica wynosi w przybliżeniu 544 km. Prawdopodobnie jest ...

Czytaj więcej