Jupitera pavadonis, uz kura ir atklāti aktīvi vulkāni. Mēness Io ir visaktīvākais un noslēpumainākais objekts Saules sistēmā.

Kopš Galileo atklāja pirmos 4 Jupitera pavadoņus, debesu Pērkona svīta ir papildināta ar vēl 58 pavadoņiem. Kosmosa kuģa Voyager uzņemtajos attēlos ir atklāti daudzi mazi pavadoņi.

Kā zināms, Saules sistēmas lielās planētas, izņemot Zemi, Urānu un Plutonu, ir nosauktas seno romiešu dievību vārdā, un to pavadoņiem (gandrīz visiem) ir grieķu nosaukumi. Tādējādi Jupitera Galilejas satelīti saņēma nosaukumus Io, Eiropa, Ganimēds un Kalisto, jo senajā mitoloģijā viņi atradās tuvu debesu augstākā dieva Jupitera tronim.

• Un apmēram- tā sauc vienu no daudzajām viņa mīļākajām.
• - skaista feniķiešu sieviete, kuru nolaupījis Pērkons.
• - izskatīgs jauneklis, kuru sengrieķu augstākais dievs Zevs padarīja par savu glāzes nesēju.
• - nimfa, kuru Zeva sieva Hēra pārvērta par lāci, pēc kura Zevs viņu novietoja debesīs Lielās Ursas zvaigznāja formā...

Lielākā - Ganimēda - diametrs ir 5268 km. Lielos teleskopos satelīts ir redzams kā ļoti mazs disks, kurā nekas nav redzams. Satelīts Europa (diametrs 3130 km) caur teleskopu šķiet diezgan niecīgs. Io un Callisto pavadoņi ir vidēja izmēra. Un tomēr, pētot saules gaismu, ko atstaro šie satelīti, astronomi varēja iegūt par tiem vērtīgu zinātnisku informāciju.

1965. gadā Maskavas astronoms Vasilijs Ivanovičs Morozs, pētot Eiropas un Ganimēda spektrus, nonāca pie secinājuma, ka to virsmu klāj ledus. Bet kāds ledus tas ir: ūdens ledus vai kas sastāv no citām sasaldētām vielām? Šķiet, ka uz Callisto ir sals, taču tam ir jābūt ar kaut ko piesārņotam. Kas attiecas uz satelītu Io, tad spektrofotometriskie dati par to nemaz neiekļāvās parastajā zemes ietvarā. Astronomiskie novērojumi un laboratorijas eksperimenti ir konsekventi parādījuši, ka Io satur bagātākās sēra atradnes Saules sistēmā! Tomēr pēdējais “vārds” palika kosmosa kuģim.

Voyager 1 ar īpašu uzmanību "pētīja" Io virsmu. Uz zemes veiktie satelīta novērojumi norādīja uz tā dzelteno krāsu, kas poliem iegūst sarkanu nokrāsu. Bet starp dzeltenīgi sarkanajām telpām kosmosa kuģis “pamanīja” arī baltus un ogļu melnus plankumus. Kas ir šīs dīvainās vietas? Tādējādi parādījās jauns noslēpums. 1979. gada marta sākumā Voyager 1 uzņēma sensacionālu fotogrāfiju: spēcīgs vulkāna izvirdums uz Io! Šķita, ka tas ir īpaši ieplānots, lai tas sakristu ar kosmosa sūtņa ierašanos no Zemes. Pēc jaunu attēlu apstrādes no Voyager 2 zinātnieki atklāja astoņus aktīvus vulkānus uz Io! Cik zināms, nevienam planētu ķermenim (arī Zemei) nav tik lielas aktivitātes. Vulkānisko daļiņu izmešanas ātrums no uguns elpojošo kalnu atverēm uz Io sasniedz 1 km/s. Bet, lai izvirduma produkti nenokristu atpakaļ uz satelītu, bet paši pārvērstos par Io satelītiem, tiem jāsaņem sākotnējais ātrums aptuveni 2,5 km/s. Iespējams, ka uz Io notiek jaudīgāki izvirdumi, kas noved pie satelīta vielas iztvaikošanas apkārtējā telpā.

Rodas jautājums: kur Io var uzņemt tik daudz siltuma, lai tā dziļums pastāvīgi atrastos izkusis? To var izskaidrot ar plūdmaiņu berzi. Fakts ir tāds, ka satelīts vienmēr ir vērsts pret Jupiteru ar vienu un to pašu pusi (līdzīga parādība tiek novērota visos Jupitera Galilejas satelītos). Puslodē, kas vērsta pret planētu, parādījās apmēram 5 km augsts kupris. Bet Io ietekmē arī tā masīvie pavadoņi Eiropa un Ganimēds. Ar savu pievilcību viņi cenšas “sagraut” Io orbītu, tas ir, padarīt to elipsoidālāku. Jupiters atkarībā no attāluma līdz Io vai nu izstiepj šo kupri, vai arī nedaudz atlaiž. Svārstību svārstības sasniedz 100 m.Tikai vienas šādas svārstības procesā radioaktīvo elementu sabrukšanas rezultātā izdalās vairākas reizes vairāk enerģijas, nekā izdalās Mēness zarnās. Bet, ja Mēness globusa centrālie reģioni ir daļēji izkusuši, tad Io iekšpusei vajadzētu būt vēl vairāk izkusušam.

Ar Voyager 2 uzņemtie attēli parādīja, ka Io, tāpat kā Dantes Inferno, visur ir sēra pārpilnība. Sēra vulkāni un geizeri, sēra upes un ezeri un pat nelielas sēra jūras. Jūs nevarat spert nevienu soli šajā pasaulē bez sēra!

Voyager 2 detalizēti pārbaudīja arī citus Galilejas Jupitera pavadoņus - Callisto, Ganimēdu un Eiropu (tādā secībā kosmosa kuģis lidoja garām).

Pat Voyager 1 nosūtītajās fotogrāfijās Callisto izskatās tā, it kā tas būtu bombardēts: pēc trieciena krāteru skaita uz virsmas vienību Callisto, iespējams, ir čempions Saules sistēmā. Uz satelīta ir atklātas lielas gredzenveida struktūras; viens no tiem izrādījās lielāks par Austrumu jūru uz Mēness. Pēdējais norāda, ka Saules sistēmā no Merkura līdz Jupiteram planētu un to pavadoņu meteorītu bombardēšanā piedalījās diezgan lieli kosmiskie ķermeņi. Tā kā Kalisto vidējais blīvums ir 1,86 g/cm 3, tam lielākoties jāsastāv no ūdens. Citiem vārdiem sakot, Callisto būtībā ir ledus bumba ar diametru 4806 km. No visiem Galilejas satelītiem šis ir tumšākais.

Pavisam citu ainu sniedz Ganimēds, lielākais Jupitera pavadonis un masīvākais no visiem Saules sistēmas pavadoņiem. Tās tumšās zonas ir izraibinātas ar krāteriem, un to ir pat vairāk nekā Mēness jūrās, taču, atšķirībā no Mēness jūrām, Ganimēda krāteri ir ļoti mazi un to centrā ir nevis kalns, bet gan ieplaka ( tieši tāda pati kā Kalisto krāteru struktūra). Vai tas nenozīmē, ka Ganimēda virsma, tāpat kā Kalisto, ir klāta ar ledus kārtu?

Bet visievērojamākie Ganimīda veidojumi ir klasiskie tā garozas lūzumi, veidojot garu paralēlu rievu kūļus, kuru garums ir līdz 1 tūkstotim km. Tie aptver ievērojamu daļu no satelīta virsmas un līdz šim rada neizskaidrojamu ģeoloģisko noslēpumu pētniekiem.

Reljefa ziņā Eiropa izrādījās mazāk daudzveidīga nekā Ganimēds un Kalisto. Krāteru šeit ir maz, taču pārsteidz slavenajiem Marsa “kanāliem” līdzīgais tievo līniju un svītru labirints. Uz satelīta gaišās virsmas fona (Eiropai ir visgaišākā) šīs tumšās līnijas un svītras, kas stiepjas simtiem un tūkstošiem kilometru, izskatās kā triepieni, kas ar flomāsteru uzklāti uz pulētas lodītes virsmas.

Tādējādi Eiropa izrādījās ārkārtīgi gluds kosmisks ķermenis. To pat sauc par "biljarda bumbu", kas palaists kosmosā. Infrasarkanās fotografēšanas laikā no Zemes tika konstatēts, ka šī Jupitera pavadoņa virsmai galvenokārt jābūt ūdenim. Voyager 2 veica precizējumu: ledus. Un virszemes ledus slānis var sasniegt 100 km biezumu. Bet kāpēc ledus plaisa? Paisuma un paisuma spēkiem, Eiropai pārvietojoties orbītā netālu no varenā Jupitera, un tās ietekmīgo kaimiņu - Ganimēda, Kalisto, Io - piesaistei vajadzētu izraisīt iekšējā siltuma izdalīšanos un ledus plaisāšanu.

NASA zinātniskais konsultants R. Hoaglands ierosināja, ka uz šī Jupitera pavadoņa varētu pastāvēt dzīvība. Patiešām, zem biezās ledus segas nevar izslēgt okeāna klātbūtni. Par to liecina arī Voyager 2 attēli. Un okeāns ir neaizstājams dzīvības rašanās nosacījums. Okeāns radīja dzīvību uz Zemes. Kāpēc lai tas nekļūst par dzīvības šūpuli, teiksim, Eiropā? Galu galā Eiropas, Ganimīda un Kalisto ūdens apvalks pastāv vismaz 3 miljardus gadu, un šis laiks ir pilnīgi pietiekams organiskās dzīves rašanās un attīstībai.

Zem ledus čaumalas temperatūra paaugstinās, un noteiktā dziļumā var veidoties apstākļi, kas pēc zemes standartiem ir diezgan ērti. Šī pati ledus sega var aizsargāt dzīvās šūnas no kosmiskā starojuma kaitīgās ietekmes. Tātad viss var notikt...

No Jupitera pavadoņiem, kas nav Galilejas pavadoņi, Voyager 1 fotografēja tikai vienu tuvplānu — Amalteju. Tas izskatās kā neregulāras formas asteroīds, kura izmēri ir 250 x 144 x 128 km, ar stipri bedrainu virsmu un lielām augstuma atšķirībām (apmēram 20 km).

Kad Voyager 1 lidoja iekšā Amaltejas orbītā, tā kameras fiksēja noslēpumainu gaismas svītru, kas izrādījās... gredzens! Tas sastāv no mazu daļiņu bara, kas ieskauj Jupiteru tā ekvatora plaknē.

Izmantojot 224 centimetru teleskopu Mauna Kea observatorijā Havaju salās, šie gredzeni tika fotografēti spektra infrasarkanajā diapazonā. Tajā pašā laikā infrasarkanā (termiskā) starojuma plūsma no Jupitera gredzeniem izrādījās aptuveni 25 tūkstošus reižu vājāka nekā no Saturna gredzeniem. Līdz ar to Jupitera gredzenu viela ir ārkārtīgi retinātā stāvoklī.

Varbūt kādam stāsts par Jupitera gredzenu atklāšanu varētu šķist negaidīta sensācija. Taču pilnīga pārsteiguma te nebija.

1960. gadā žurnālā "Armēnijas PSR Zinātņu akadēmijas Izvestija" tika publicēts profesora S.K.Vsekhsvjatska raksts. Tajā ar pilnīgu pārliecību tika teikts, ka "komētu-meteoru masas pārvietojas arī ap Jupiteru gredzena veidā, kas līdzīgs Saturna gredzenam".

Zinātnieks ārkārtīgi svarīgu lomu Jupitera gredzena veidošanā piedēvēja Jupitera Galilejas pavadoņu spēcīgajai vulkāniskajai darbībai. Tieši hipotēzes izstrāde par matērijas izmešanu no planētu ķermeņu virsmas spēcīgu vulkāna izvirdumu rezultātā viņu noveda pie domas, ka izvirdušās matērijas varētu veidot vēl neatklātus gredzenus ap planētām. Tomēr pārāk drosmīgās profesora S. K. Vsekhsvyatsky hipotēzes neatrada atbalstu lielākajā daļā astronomu. Astronautika palīdzēja atrisināt strīdīgās problēmas: paredzamais gredzens tika atklāts ap Jupiteru. Uz Io patiešām ir spēcīgi vulkāni! Bet zinātnieks savos secinājumos gāja tālāk. Viņš piedēvēja sprādzienbīstamiem procesiem Jupitera sistēmā ne tikai gredzena veidošanos ap pašu planētu, bet arī jaunu Jupitera dzimtas komētu veidošanos.

Aktīvais vulkānisms uz Io ir kļuvis par atslēgu, lai izprastu daudzas Jupitera sistēmā novērotās noslēpumainās parādības. No Io gravitācijas lauka izplūst zināms daudzums materiāla, ko izvirduši vulkāni, un izveido gredzenu vai vienkārši “stūri”, kas apņem Jupiteru. Šis torus, kas atrodas gar Io orbītu, sastāv no jonizēta sēra, sēra dioksīda, nātrija, ūdeņraža un vairākām citām ķīmiskām vielām.

Ceļotāji uz Jupitera filmēja milzu polārblāzmas lokus. Tie izskatās daudz iespaidīgāki nekā sauszemes polārblāzmas. Izrādījās, ka Io ir arī šo debesu uguņošanas “aizdedzinātājs”: polārblāzmas rodas tur, kur gāzes torus tiek projicēts uz Jupitera atmosfēru pa tā magnētiskajām līnijām.

Jupiters ir ievērojama kosmosa radiostacija Saules sistēmā. Ik pa laikam tas “pārraida” dekometru diapazonā ar jaudu 100 miljoni vatu. Kad Jupitera priekšā parādās Io, “raidītāja” jauda ievērojami palielinās. Šo fenomenu nebija iespējams izskaidrot, kamēr Pioneer 10 kosmosa kuģis nenoskaidroja, ka Io ir sava jonosfēra. Kad Io iziet cauri Jupitera magnētiskajam laukam, Mēness jonosfēra sašķiro tur uzkrājušos lādiņus. Rezultātā uzkrājas elektriskais potenciāls, kas sasniedz 400 kilovoltus. Un, tiklīdz Io ieņem noteiktu pozīciju Jupitera debesīs, rodas spēcīga izlāde. Miljoniem ampēru spēcīga elektriskā strāva plūst pa magnētiskajām spēka līnijām no satelīta uz planētu. Jupitera jonosfēra atspoguļo šo plūsmu uz Io, un no turienes tā steidzas atpakaļ uz Jupiteru. Šīs elektromagnētiskās vētras laikā rodas enerģētiski elektroni, radot spēcīgu zibspuldzi radioviļņu dekametra diapazonā. Radioastronomi to fiksējuši kā spēcīgākos Jupitera radio uzliesmojumus.

Mūs pastāvīgi ieskauj daudzi interesanti fakti, stāsti, kosmosa un nezināmā noslēpumi. Tas vienmēr ir interesanti gan no zinātniskā, gan no vidusmēra cilvēka viedokļa. Taču, ja daži kosmosa objekti paši par sevi ir interesanti kā ārpuszemes veidojumi, tad ir citi, patiesi unikāli objekti, kuru uzvedība un daba ir patiesi neparasta. Pie šādiem debess ķermeņiem var viegli būt satelīts Io, viens no četriem lielākajiem Jupitera pavadoņiem.

Vulkāniskā elle, kosmiskā pazeme, elles krāsns - visi šie epiteti attiecas uz pavadoni, kas nes lēnprātīgo sievietes vārdu Io, kas ņemts no sengrieķu mitoloģijas.

Aiz parastā slēpjas neparastais

Mēness Io, tāpat kā pārējie trīs lielākie Jupitera pavadoņi, tika atklāts 1610. gadā. Atklājums tiek piedēvēts Galileo Galilei, bet izcilajam zinātniekam bija līdzautors. Tas bija vācu astronoms Simons Mariuss, kuram izdevās atklāt arī Jupitera pavadoņus. Neskatoties uz to, ka pasaules zinātne atklāja plaukstu Galileo, pēc Mariusa ierosinājuma jaunatklātie debess ķermeņi saņēma savus vārdus: Io, Eiropa, Ganimēds un Kalisto. Vācietis uzstāja, ka arī visai Jupitera kosmiskajai svītai ir jābūt mītiskiem nosaukumiem.

Satelītu nosaukumi tika doti saskaņā ar vienošanos. Pirmais, Jupiteram tuvākais pavadonis no četriem, tika nosaukts par godu Io, pērkona Zeva slepenajam mīļotajam. Šī kombinācija izrādījās nejaušība. Tāpat kā senais mīts, kurā skaistā Io vienmēr atradās sava saimnieka ietekmē, patiesībā milzu planēta pastāvīgi dominē savā tuvākajā satelītā. Jupitera milzīgais gravitācijas spēka lauks satelītu apveltīja ar mūžīgās jaunības noslēpumu – paaugstinātu ģeoloģisko aktivitāti.

Jaudīgu optisko instrumentu trūkums ilgu laiku neļāva mums cieši redzēt tālo satelītu. Tikai 20. gadsimta sākumā jauni spēcīgi teleskopi ļāva redzēt pārsteidzošos procesus, kas notiek uz Io virsmas.

Satelīts ir sfērisks ķermenis, nedaudz saplacināts pie poliem. Tas ir skaidri redzams starpībā starp ekvatoriālo un polāro rādiusu - 1830 km. pret 1817 km. Šī neparastā forma ir izskaidrojama ar Jupitera gravitācijas spēku un divu citu blakus esošo Eiropas un Ganimēda satelītu pastāvīgo ietekmi uz satelītu. Lielais izmērs atbilst pirmā no četriem Galilejas satelītiem masai un diezgan augstajam blīvumam. Tātad objekta masa ir 8,94 x 10²² kg. ar vidējo blīvumu 3,55 g/m³, kas ir nedaudz mazāks par Marsa blīvumu.

Citu Jupitera pavadoņu blīvums, neskatoties uz to diezgan lielajiem izmēriem, samazinās līdz ar attālumu no mātes planētas. Tādējādi Ganimeda vidējais blīvums ir 1,93 g/m³, bet Kalisto vidējais blīvums ir 1,83 g/m³.

Pirmajam no slavenajiem četriem ir šādas astrofiziskās īpašības:

• apgriezienu periods ap mātes planētu ir 1,77 dienas;
• rotācijas periods ap savu asi ir 1,769 dienas;
• perihēlijā Io tuvojas Jupiteram 422 tūkstošu km attālumā;
• satelīta apohelija ir 423 400 km;
• debess ķermenis skrien pa eliptisku orbītu ar ātrumu 17,34 km/s.

Jāpiebilst, ka satelītam Io ir gan orbitālais periods, gan rotācijas periods, tāpēc debess ķermenis vienmēr ir pagriezts pret savu īpašnieku ar vienu pusi. Šajā pozīcijā satelīta liktenis nav redzams. Dzeltenzaļais indīgais Io skrien apkārt Jupiteram, burtiski noķerot milzu planētas atmosfēras augšējo malu 350-370 tūkstošu km augstumā. Satelīts Io un tā kaimiņi iedarbojas uz to, periodiski tuvojoties tam, jo ​​trīs satelītu - Io, Europa un Ganymede - orbītas atrodas orbitālajā rezonansē.

Kāda ir Io galvenā iezīme?

Cilvēce ir pieradusi pie domas, ka Zeme ir vienīgais kosmiskais ķermenis Saules sistēmā, ko var saukt par dzīvu organismu, kuram ir vētraina ģeoloģiskā biogrāfija. Patiesībā izrādījās, ka bez mums Saules sistēmā eksistē Jupitera pavadonis Io, ko var saukt par vulkāniski aktīvāko objektu tuvajā kosmosā. Satelīta Io virsma ir pastāvīgi pakļauta aktīviem ģeoloģiskiem procesiem, kas maina tā izskatu. Vulkānu izvirdumu intensitātes, izmešu spēka un jaudas ziņā indīgais, dzeltenzaļais Io apsteidz Zemi. Šis ir sava veida pastāvīgi verdošs un kūsošs katls, kas atrodas blakus Saules sistēmas lielākajai planētai.

Tik mazam debess ķermenim šāda ģeoloģiskā aktivitāte ir neparasta parādība. Lielākoties Saules sistēmas dabiskie pavadoņi ir stabili planetāra tipa veidojumi, kuru ģeoloģiskās aktivitātes periods beidzās pirms daudziem miljoniem gadu vai atrodas beigu stadijā. Atšķirībā no citiem Galilejas Jupitera pavadoņiem, pati daba noteica Io likteni, novietojot to mātes planētas tiešā tuvumā. Io ir aptuveni mūsu Mēness lielums. Jupitera pavadoņa diametrs ir 3660 km, par 184 km. lielāks par Mēness diametru.

Aktīvais vulkānisms uz Io mēness ir pastāvīgi notiekošs ģeoloģisks process, kas nav saistīts ne ar debess ķermeņa vecumu, ne ar tā iekšējās struktūras iezīmēm. Ģeoloģisko aktivitāti uz satelīta izraisa tā paša siltuma klātbūtne, kas rodas kinētiskās enerģijas darbības rezultātā.

Io vulkānisma noslēpumi

Jupitera pavadoņa vulkāniskās aktivitātes galvenais noslēpums slēpjas tā dabā, ko izraisa plūdmaiņu spēku darbība. Iepriekš jau tika minēts, ka skaisto dzeltenzaļo gūstekni vienlaikus ietekmē milzu gāzes gigants Jupiters un divi citi pavadoņi - milzis Eiropa un Ganimēds. Sakarā ar to, ka Io atrodas tuvu mātes planētai, Io virsmu izkropļo plūdmaiņu paisums, kura augstums sasniedz vairākus kilometrus. Io nelielo ekscentriskumu ietekmē Io māsas kaimiņi Eiropa un Ganimēds. Tas viss kopā noved pie tā, ka paisuma kupris klīst pa satelīta virsmu, izraisot garozas deformāciju. Garozas deformācija, kuras biezums nepārsniedz 20-30 km, ir pulsējoša rakstura, un to pavada kolosāla iekšējās enerģijas izdalīšanās.

Šādu procesu ietekmē Jupitera pavadoņa zarnas uzsilst līdz augstām temperatūrām, pārvēršoties izkausētā vielā. Augsta temperatūra un milzīgs spiediens izraisa izkusušās apvalka izvirdumus uz virsmas.

Pašlaik zinātnieki ir spējuši aprēķināt siltuma plūsmas intensitāti un stiprumu, kas rodas uz Io plūdmaiņu spēku ietekmē. Karstākajos satelīta apgabalos siltumenerģijas ģenerēšana ir 108 MW, kas ir desmitiem reižu vairāk nekā to, ko saražo visi mūsu planētas energoresursi.

Galvenie izvirdumu produkti ir sēra dioksīds un sēra tvaiki. Šādi skaitļi norāda emisijas jaudu:

• gāzu izdalīšanās ātrums ir 1000 km sekundē;
• Gāzes strūklas var sasniegt 200-300 km augstumu.

Katru sekundi no pavadoņa zarnām izplūst līdz 100 tūkstošiem tonnu vulkāniskā materiāla, ar ko pietiktu, lai satelīta virsmu miljonu gadu laikā pārklātu ar desmit metru vulkānisko iežu slāni. Lava izplatās pa virsmu, un nogulumieži pabeidz skaistuma reljefa veidošanos. Šajā sakarā uz Io ir pārstāvēti tikai vulkāniskas izcelsmes krāteri. Par mainīgo reljefu liecina gaiši un tumši plankumi, kas pavada virsmu pārklāj ar apskaužamu konsistenci. Pēc zinātnieku domām, tumšie plankumi, visticamāk, ir vulkāniskas kalderas, lavas upju gultnes un defektu pēdas.

Mēness virsmas izpēte Io

Pirmie dati par Io tika iegūti automātiskās zondes Pioneer 10 lidojuma laikā, kas tālajā 1973. gadā sniedza informāciju par Jovian satelīta jonosfēru. Pēc tam tālākā objekta izpēte turpinājās ar Galileo kosmosa kuģa palīdzību. Šodien mēs varam ar pārliecību teikt, ka Io atmosfēra ir vāja un pastāvīgi atrodas Jupitera ietekmē. Šķiet, ka milzu planēta laiza savu pavadoni, noņemot no tās gaisa-gāzes slāni.

Dzelteni zaļā debess ķermeņa atmosfēras sastāvs ir gandrīz viendabīgs. Galvenā sastāvdaļa ir sēra dioksīds, pastāvīgu vulkānisko emisiju produkts. Atšķirībā no Zemes vulkānisma, kur vulkāniskās emisijas satur ūdens tvaikus, Io ir sēra rūpnīca. Līdz ar to satelīta planētu diskam raksturīgā dzeltenīgā nokrāsa. Tādējādi šī debess ķermeņa atmosfērai ir niecīgs blīvums. Lielākā daļa vulkānisko emisiju produktu nekavējoties nokrīt lielā augstumā, veidojot satelīta jonosfēru.

Kas attiecas uz Jovi satelīta virsmas reljefu, tas ir mobils un pastāvīgi mainās. Par to liecina attēlu salīdzinājums, kas dažādos laikos iegūti no divām kosmosa zondēm Voyager 1 un Voyager 2, kas 1979. gadā lidoja netālu no Io ar četru mēnešu starpību. Attēlu salīdzināšana ļāva fiksēt izmaiņas satelīta ainavā. Izvirduma procesi turpinājās gandrīz ar tādu pašu intensitāti. 16 gadus vēlāk Galileo misijas laikā tika konstatētas dramatiskas izmaiņas satelīta topogrāfijā. Jaunākās vulkāni tika identificēti jaunākajās fotogrāfijās par iepriekš izpētītajām teritorijām. Mainījies arī lavas plūsmu mērogs.

Vēlāki pētījumi ļāva izmērīt temperatūru uz objekta virsmas, kas vidēji svārstās no 130-140⁰С zem nulles. Tomēr uz Io ir arī karsti apgabali, kur temperatūra svārstās no nulles līdz 100 grādiem plus. Parasti tās ir dzesēšanas lavas zonas, kas izplatās pēc nākamā izvirduma. Vulkānos temperatūra var sasniegt +300-400⁰ C. Mazie sarkani karstas lavas ezeriņi uz satelīta virsmas ir verdoši katli, kuros temperatūra paaugstinās līdz 1000 grādiem pēc Celsija. Kas attiecas uz pašiem vulkāniem, Jupitera pavadoņa vizītkarti, tos var iedalīt divos veidos:

• pirmie ir nelieli, jauni veidojumi, emisijas augstums 100 km, ar gāzes emisijas ātrumu 500 m/s;
• otrs veids ir vulkāni, kas ir ļoti karsti. Emisiju augstums izvirdumu laikā svārstās no 200 līdz 300 km, un emisijas ātrums ir 1000 m/s.

Otrajā veidā ietilpst lielākie un vecākie Io vulkāni: Pele, Surt un Aten. Zinātniekus interesē tāds objekts kā tēvs Loki. Spriežot pēc attēliem, kas uzņemti no Galileo kosmosa kuģa, veidojums ir dabisks rezervuārs, kas piepildīts ar šķidru sēru. Šī katla diametrs ir 250-300 km. Patera izmērs un apkārtējā topogrāfija liecina, ka izvirduma laikā šeit notiek īsta apokalipse. Izvirdošā Loki spēks pārsniedz visu uz Zemes esošo aktīvo vulkānu izvirdumu spēku.

Io vulkānisma intensitāte lieliski raksturo Prometeja vulkāna uzvedību. Šis objekts turpina nepārtraukti izvirdumu 20 gadus no brīža, kad tika sākti reģistrēt procesus. Lava nebeidz plūst no cita Io vulkāna - Amirani krātera.

Saules sistēmas vulkāniski aktīvākā objekta izpēte

Nozīmīgāko ieguldījumu pirmā no Galilejas satelītiem izpētē sniedza Galileo misijas rezultāti. Kosmosa kuģis, sasniedzis Jupitera reģionu, kļuva par skaistā Io mākslīgo pavadoni. Šajā pozīcijā Jupitera pavadoņa virsma tika fotografēta katra orbitālā lidojuma laikā. Ierīce veica 35 orbītas ap šo karsto objektu. Iegūtās informācijas vērtība lika NASA zinātniekiem pagarināt zondes misiju vēl par trim gadiem.

Galileo lidojuma trajektorija

Zondes Cassini lidojums, kurai ceļā uz Saturnu izdevās uzņemt vairākas dzeltenzaļā satelīta fotogrāfijas, zinātniekiem pievienoja svarīgu informāciju. Izpētot satelītu infrasarkanajā un ultravioletajā starā, Cassini zonde NASA zinātniekiem sniedza datus par attālā debess ķermeņa jonosfēras un plazmas tora sastāvu.

Kosmiskā zonde Galileo, pabeidzot savu misiju, 2003. gada septembrī nodega Jupitera atmosfēras karstajā apskāvienā. Turpmāka šī Saules sistēmas interesantākā objekta izpēte tika veikta, izmantojot uz zemes bāzētus teleskopus un izmantojot Habla orbitālā teleskopa novērojumus.

New Horizons lidojums

Svaiga informācija par Io satelītu sāka ienākt tikai pēc tam, kad 2007. gadā automātiskā zonde New Horizons sasniedza šo Saules sistēmas reģionu. Šī darba rezultāts bija fotogrāfijas, kas apstiprināja versiju par bezgalīgi turpinātiem vulkāniskajiem procesiem, kas maina šī tālā debess ķermeņa izskatu.

Lielas cerības uz turpmāko Io satelīta izpēti ir saistītas ar jaunās kosmosa zondes Juno lidojumu, kas 2011. gada augustā devās tālā ceļojumā. Šodien šis kuģis jau ir sasniedzis Io orbītu un kļuvis par tā mākslīgo pavadoni. Juno kosmosa kuģu kompānijai kosmosa izpētei ap Jupiteru vajadzētu būt veselai automātisko zondu flotilei:

• Jupiter Europa Orbiter (NASA);
• Jupiter Ganymede Orbiter (ESA – Eiropas Kosmosa aģentūra);
• Jupiter Magnetospheric Orbiter (JAXA - Japānas kosmosa aģentūra);
• "Jupiter Europa Lander" (Roskosmoss).

Juno lidojums

Io vulkānisma pētījumi turpina interesēt zinātniekus, taču vispārējā interese par šo kosmosa objektu ir nedaudz vājinājusies. Tas ir saistīts ar faktu, ka Jupitera pavadoņa izpētes praktiskajai pusei ir maz kopīga ar zemes iedzīvotāju plāniem attiecībā uz kosmosa izpēti. Šajā sakarā daudz interesantāk izskatās citi kosmosa objekti, kas atrodas Jupitera un Saturna ietekmes sfērā. Io uzvedības izpēte sniedz zinātniekiem informāciju par dabiskajiem mehānismiem, kas pastāv kosmosā. Vai noderēs informācija par Saules sistēmas vulkāniski aktīvāko objektu, rādīs laiks. Šobrīd Jupitera pavadoņa Io izpētes lietišķais aspekts netiek izskatīts.

Io ir Jupitera satelīts. Tās diametrs ir 3642 kilometri. Satelīta nosaukums cēlies no vārda Io (Hēras priesteriene – sengrieķu mitoloģija).

Noslēpumainās debesis ir piesaistījušas cilvēka skatienu, kopš viņš sāka apzināties sevi kā domājošu būtni. Dažādu iemeslu dēļ: sākumā droši vien bija pārsteigums un izbrīns. Debesis tika uztvertas kā kaut kas nesaprotams, aizraujošs, pēc tam biedējošs, reizēm nesot nelaimi. Tad ienes cerību. Un tad viņu skatiens pievērsās debess sfērai zināšanu un izpētes nolūkos.
Savā zināšanām cilvēce ir ļoti maz progresējusi, ja mēra pēc Visuma standartiem. Mēs esam salīdzinoši labi izpētījuši savu Saules sistēmu. Bet joprojām ir daudz noslēpumu, kas jāatrisina.
Šodienas saruna būs par mūsu sistēmas planētu pavadoņiem. Interesantākie un noslēpumainākie planētas Jupitera pavadoņi, kā arī pati planēta. Pašlaik ir zināmi 79 Jupitera pavadoņi, un tikai četrus no tiem atklāja slavenais Galileo Galilejs. Viņi visi ir atšķirīgi un savā veidā interesanti.

Taču visnoslēpumainākais ir Io – tas pirmo reizi tika atklāts 1610. gadā un nosaukts par Jupiteru I. Planētas Zeme astronomus piesaista tas vien, ka planēta ir aktīva un tai joprojām ir vulkāniska aktivitāte. Un turklāt šī darbība ir diezgan enerģiska. Deviņi aktīvie vulkāni uz tās virsmas izdala vielas atmosfērā 200 km vai vairāk – tādu spēku var apskaust. Mūsu Saules sistēmā vulkāniskā aktivitāte ir tikai divām planētām – Zemei un Jupitera pavadonim Io.

Kāpēc satelīts ir interesants?

Noklikšķiniet uz attēla, lai pārietu uz interaktīvo

Bet Io ir slavens ne tikai ar saviem vulkāniem, bet arī tā dziļumus silda radioaktivitāte un elektrība. Spēcīgas straumes satelīta iekšienē rodas lielā magnētiskā lauka un spēcīgo plūdmaiņu dēļ, kas veidojas Jupitera ietekmē.
Planētas izskats ir ļoti skaists, sarkanā, dzeltenā, brūnā kombinācija dod mozaīkas dzīvu attēlu. Tāpat kā Mēness, Io vienmēr ir vērsts pret Jupiteru ar vienu pusi. Vidējais planētas rādiuss ir 1821,3 km.

Novērojot satelītu Io

Galileo Galilejs novēroja Io 1610. gada 7. janvārī. Satelīts tika atklāts, izmantojot pasaulē pirmo refrakcijas teleskopu. Astronoma pirmais viedoklis bija kļūdains un parādīja, ka satelīts ir viens elements ar Eiropu. Otrajā dienā zinātnieks satelītus pārbaudīja atsevišķi. Tādējādi datums 1610. gada 8. janvāris tiek uzskatīts par Io atklāšanas datumu.

Pamatpētījums par Io

Planēta tiek aktīvi pētīta: pirmie dati par to iegūti 1973. gadā no Pioneer kosmosa kuģa. Pioneer 10 un Pioneer 11 lidoja netālu no satelīta 1973. gada 3. decembrī un 1974. gada 2. decembrī. Tika noskaidrota masa un iegūti blīvuma raksturlielumi, kas pārsniedza visus Galileo zinātnieku atklātos satelītus. Tika konstatēts fona starojums un neliela atmosfēra. Vēlāk Io izpēti turpinās "" un "", kas 1979. gadā lidos garām satelītam. Pateicoties modernākam aprīkojumam ar uzlabotām īpašībām, tika iegūti uzlaboti satelītattēli. Attēli no Voyager 1 parādīja vulkāniskas aktivitātes klātbūtni uz satelīta virsmas. Voyager 2 satelītu pārbaudīja 1979. gada 9. jūlijā. Vulkāniskās aktivitātes izmaiņas tika pētītas pavadoņa izpētes laikā ar Voyager 1.

Kosmosa kuģis Galileo lidoja ar Io 1995. gada 7. decembrī. Viņš uzņēma daudzus Io virsmas attēlus un atklāja arī tā dzelzs kodolu. Galileo misija tika pabeigta 2003. gada 23. septembrī, aparāts nodega . Kosmosa kuģis Galileo pārsūtīja uz Zemi fotogrāfijas ar pārsteidzošiem satelīta skatiem, kas uzņemti pēc iespējas tuvāk (261 km) no virsmas.

Mēness virsma Io

Ievērojamas krāsas Patera vulkāniskajā krāterī uz Jupitera pavadoņa Io, ko fotografējis NASA kosmosa kuģis Galileo.

Io ir daudz vulkānu (apmēram 400). Tas ir ģeoloģiski aktīvākais Saules sistēmas ķermenis. Io garozas saspiešanas procesā izveidojās aptuveni simts kalnu. Dažu, piemēram, South Boosavla, virsotnes ir divreiz augstākas par Everesta virsotni. Uz satelīta virsmas ir plaši līdzenumi. Tās virsmai ir unikālas īpašības. Tajā ir daudz krāsu toņu: balta, sarkana, melna, zaļa. Šī funkcija ir saistīta ar regulārām lavas plūsmām, kas var izstiepties līdz 500 kilometriem. Zinātnieki liek domāt, ka planētas siltā virsma un ūdens klātbūtnes iespējamība padara iespējamu dzīvās vielas izcelsmi un tās turpmāku apmešanos uz satelīta.

Mēness Io atmosfēra

Satelīta atmosfēra ir plāna un ar zemu blīvumu, patiesībā pareizāk ir runāt par eksosfēru, kas ir piepildīta ar vulkāniskām gāzēm. Satur sēra dioksīdu un citas gāzes. Vulkāniskās emisijas no satelīta nesatur ūdeni vai ūdens tvaikus. Tādējādi Io ir būtiska atšķirība no citiem Jupitera satelītiem.

Svarīgs Galileo kosmosa kuģa atklājums bija jonosfēras atklāšana ievērojamā satelīta augstumā. Vulkāniskā darbība maina satelīta atmosfēru un jonosfēru.

Satelīta orbīta un rotācija

Io ir sinhrons satelīts. Tā orbīta atrodas 421 700 km attālumā no Jupitera centra. Io veic pilnu apgriezienu ap planētu 42,5 stundās.

Vulkāniskie procesi uz Mēness Io

Izvirduma procesi uz satelīta notiek nevis radioaktīvo elementu sabrukšanas rezultātā, bet gan plūdmaiņu mijiedarbības ar Jupiteru rezultātā. Paisuma enerģija uzsilda satelīta iekšpusi, un līdz ar to tiek atbrīvota kolosāla enerģija, aptuveni no 60 līdz 80 triljoniem vatu, kuras sadalījums ir nevienmērīgs. Piemēram, Voyager 1 atklāja 8 aktīvus vulkāna izvirdumus. Pēc kāda laika Voyager 2 veica virsmas pētījumus, kas parādīja 7 no tiem izvirdumu (tie turpināja izvirdumu).

Io ir spilgta un pārsteidzoša pasaule, kurai nav analogu visā Saules sistēmā. Aktīvais vulkānisms uz mūsu Mēness izmēra satelīta ir vienkārši pārsteidzošs mērogā, un daudzu kosmosa kuģu iegūtās futūristiskās satelīta virsmas fotogrāfijas liek atkal un atkal ienirt šīs tālās un noslēpumainās pasaules atmosfērā.

Galileo Galilei vārds ir saistīts ar svarīgākajiem astronomiskajiem atklājumiem kosmosa izpētes vēsturē. Pateicoties šim talantīgajam un neatlaidīgajam itālietim, 1610. gadā pasaule pirmo reizi uzzināja par četru Jupitera pavadoņu esamību. Sākotnēji šie debess objekti saņēma kolektīvo nosaukumu – Galilejas pavadoņi. Vēlāk katram no viņiem tika dots savs vārds: Io, Eiropa, Ganimēds un Kalisto. Katrs no Jupitera četriem lielākajiem pavadoņiem ir interesants savā veidā, taču tieši Io izceļas starp citiem Galilejas pavadoņiem. Šis debess ķermenis ir eksotiskākais un neparastākais starp citiem Saules sistēmas objektiem.

Kas ir neparasts mēness Io?

Pat vērojot caur teleskopu, satelīts Io ar savu izskatu izceļas starp citiem Saules sistēmas satelītiem. Parastās pelēkās un duļķainās virsmas vietā debess ķermenim ir spilgti dzeltens disks. 400 gadus cilvēks nevarēja atrast iemeslu šādai neparastai Jupitera pavadoņa virsmas krāsai. Tikai 20. gadsimta beigās, pateicoties automātisko kosmosa zondes lidojumiem uz milzu Jupiteru, izdevās iegūt informāciju par Galilejas satelītiem. Kā izrādās, Io, iespējams, ir vulkāniski aktīvākais objekts Saules sistēmā ģeoloģijas ziņā. To apstiprina milzīgais aktīvo vulkānu skaits, kas atklāts uz Jupitera pavadoņa. Līdz šim ir identificēti aptuveni 400 no tiem, un tas ir apgabalā, kas ir 12 reizes mazāks par mūsu planētas laukumu.

Mēness Io virsmas laukums ir 41,9 kvadrātmetri. kilometri. Zemes virsmas laukums ir 510 miljoni km, un šodien uz tās virsmas ir 522 aktīvi vulkāni.

Daudzi Io vulkāni ir lielāki nekā sauszemes vulkāni. Izvirdumu intensitātes, ilguma un jaudas ziņā vulkāniskā aktivitāte uz Jupitera pavadoņa pārsniedz līdzīgus sauszemes rādītājus.

Daži šī satelīta vulkāni izdala milzīgu daudzumu toksisku gāzu 300-500 km augstumā. Tajā pašā laikā Saules sistēmas neparastākā pavadoņa Io pati virsma ir plašs līdzenums, kura centrā atrodas milzīga kalnu grēda, ko atdala milzīgas lavas plūsmas. Kalnu veidojumu vidējais augstums Io ir 6-6,5 km, bet ir arī kalnu virsotnes, kuru augstums pārsniedz 10 km. Piemēram, Dienvidu Boosavlas kalna augstums ir 17-18 km, un tā ir augstākā virsotne Saules sistēmā.

Gandrīz visa satelīta virsma ir gadsimtiem vecu izvirdumu rezultāts. Saskaņā ar instrumentālajiem pētījumiem, kas veikti uz Voyager 1, Voyager 2 un citām kosmosa zondēm, Io satelīta virsmas galvenais materiāls ir sasalušais sērs, sēra dioksīds un vulkāniskie pelni. Kāpēc uz satelīta virsmas ir tik daudz krāsainu laukumu? Tas izskaidrojams ar to, ka aktīvais vulkānisms pastāvīgi veido satelīta Io virsmas raksturīgo krāsu kontrastu. Īsā laika posmā objekts var mainīt savu spilgti dzelteno krāsu uz baltu vai melnu. Vulkānu izvirdumu produkti veido plānu un neviendabīgu satelīta atmosfēru.

Šādu vulkānisko aktivitāti izraisa debess ķermeņa uzbūves īpatnības, kas pastāvīgi ir pakļautas mātes planētas gravitācijas lauka paisuma un paisuma ietekmei un citu lielo Jupitera, Eiropas un Ganimīda pavadoņu ietekmei. Kosmiskās gravitācijas ietekmes rezultātā satelīta zarnās starp garozu un iekšējiem slāņiem rodas berze, radot dabisku vielas karsēšanu.

Astronomiem un ģeologiem, kas pēta Saules sistēmas objektu uzbūvi, Io ir reāla un aktīva izmēģinājumu vieta, kur mūsdienās norisinās mūsu planētas agrīnajam veidošanās periodam raksturīgi procesi. Zinātnieki daudzās zinātnes jomās tagad rūpīgi pēta šī debess ķermeņa ģeoloģiju, padarot Jupitera unikālo pavadoni Io par īpašas uzmanības objektu.

Ģeoloģiski aktīvākā debess ķermeņa Saules sistēmā diametrs ir 3630 km. Io izmērs nav tik liels, salīdzinot ar citiem Saules sistēmas satelītiem. Pēc saviem parametriem satelīts ieņem pieticīgu ceturto vietu, aiz sevis atstājot milzīgos Ganimēdu, Titānu un Kalisto. Io diametrs ir tikai 166 km. pārsniedz Mēness - Zemes pavadoņa diametru (3474 km).

Satelīts atrodas vistuvāk mātes planētai. Attālums no Io līdz Jupiteram ir tikai 420 tūkstoši km. Orbītai ir gandrīz regulāra forma, atšķirība starp perihēliju un apohēliju ir tikai 3400 km. Objekts riņķveida orbītā ap Jupiteru skrien ar milzīgu ātrumu 17 km/s, veicot pilnīgu apgriezienu ap to 42 Zemes stundās. Orbitālā kustība tiek veikta sinhroni ar Jupitera rotācijas periodu, tāpēc Io vienmēr tiek pagriezts pret to ar vienu un to pašu puslodi.

Galvenie debess ķermeņa astrofiziskie parametri ir šādi:

• Io masa ir 8,93x1022 kg, kas ir 1,2 reizes lielāka par Mēness masu;
• satelīta blīvums ir 3,52 g/cm3;
• gravitācijas izraisītā paātrinājuma lielums uz Io virsmas ir 1,79 m/s2.

Vērojot Io atrašanās vietu naksnīgajās debesīs, ir viegli noteikt tā kustības ātrumu. Debess ķermenis pastāvīgi maina savu stāvokli attiecībā pret mātes planētas planētu disku. Neskatoties uz diezgan iespaidīgo satelīta gravitācijas lauku, Io nespēj uzturēt pastāvīgi blīvu un viendabīgu atmosfēru. Plānais gāzes apvalks ap Jupitera mēnesi ir praktiski kosmisks vakuums un netraucē izvirduma produktu izplūšanu kosmosā. Tas izskaidro milzīgo vulkānisko spalvu augstumu, kas notiek uz Io. Ja nav normālas atmosfēras, uz satelīta virsmas valda zema temperatūra, līdz -183 ° C. Tomēr šī temperatūra nav vienmērīga visā satelīta virsmā. Infrasarkanie attēli, kas iegūti no Galileo kosmosa zondes, parādīja Io virsmas temperatūras slāņa neviendabīgumu.

Debess ķermeņa galvenajā zonā valda zema temperatūra. Temperatūras kartē šādi apgabali ir iekrāsoti zilā krāsā. Tomēr vairākās vietās uz satelīta virsmas ir spilgti oranži un sarkani plankumi. Tās ir vislielākās vulkāniskās aktivitātes apgabali, kur izvirdumi ir redzami un skaidri redzami parastajās fotogrāfijās. Peles vulkāns un Loke lavas plūsma ir karstākie apgabali uz Io mēness virsmas. Temperatūra šajos apgabalos svārstās no 100 līdz 130° zem nulles pēc Celsija. Mazie sarkanie punkti temperatūras kartē ir aktīvu vulkānu krāteri un lūzumu vietas garozā. Šeit temperatūra sasniedz 1200-1300 grādus pēc Celsija.

Satelīta struktūra

Bez iespējas nolaisties uz virsmas, zinātnieki tagad aktīvi strādā pie Jovijas mēness struktūras modelēšanas. Jādomā, ka pavadonis sastāv no silikāta iežiem, kas atšķaidīti ar dzelzi, kas raksturīgs sauszemes planētu uzbūvei. To apliecina lielais Io blīvums, kas ir lielāks nekā kaimiņiem - Ganimēdam, Kalisto un Europai.

Pašreizējais modelis, kura pamatā ir kosmosa zondes iegūtie dati, izskatās šādi:

• satelīta centrā ir dzelzs kodols (dzelzs sulfīds), kas veido 20% no Io masas;
• apvalks, kas sastāv no asteroīda rakstura minerāliem, ir pusšķidrā stāvoklī;
• šķidrs pazemes magmas slānis 50 km biezs;
• Satelīta litosfēra sastāv no sēra un bazalta savienojumiem, sasniedzot 12-40 km biezumu.

Izvērtējot simulācijā iegūtos datus, zinātnieki nonāca pie secinājuma, ka satelīta Io kodolam jābūt pusšķidram stāvoklim. Ja tajā kopā ar dzelzi ir sēra savienojumi, tā diametrs var sasniegt 550-1000 km. Ja tā ir pilnībā metalizēta viela, serdes izmērs var svārstīties no 350 līdz 600 km.

Tā kā satelīta pētījumos netika atklāts magnētiskais lauks, satelīta kodolā nav konvekcijas procesu. Uz šī fona rodas dabisks jautājums: kādi ir patiesie iemesli tik intensīvai vulkāniskajai darbībai, kur Io vulkāni smeļas savu enerģiju?

Satelīta mazais izmērs neļauj apgalvot, ka debess ķermeņa iekšpuses sildīšana notiek radioaktīvās sabrukšanas reakcijas dēļ. Galvenais enerģijas avots satelīta iekšienē ir tā kosmisko kaimiņu plūdmaiņu ietekme. Jupitera un blakus esošo pavadoņu gravitācijas ietekmē Io svārstās, pārvietojoties pa savu orbītu. Šķiet, ka satelīts šūpojas, kustības laikā piedzīvo spēcīgu librāciju (vienmērīgu šūpošanos). Šie procesi noved pie debess ķermeņa virsmas izliekuma, izraisot litosfēras termodinamisko uzsilšanu. To var salīdzināt ar metāla stieples locīšanu, kas līkuma vietā kļūst ļoti karsta. Io gadījumā visi iepriekš minētie procesi notiek mantijas virsmas slānī pie robežas ar litosfēru.

Satelītu no augšas klāj nogulumi - vulkāniskās darbības rezultāti. To biezums galvenās lokalizācijas zonās svārstās 5-25 km robežās. Krāsā tie ir tumši plankumi, kas stipri kontrastē ar satelīta spilgti dzelteno virsmu, ko izraisa silikāta magmas izplūde. Neskatoties uz lielo aktīvo vulkānu skaitu, vulkānisko kalderu kopējā platība uz Io nepārsniedz 2% no satelīta virsmas. Vulkāna krāteru dziļums ir niecīgs un nepārsniedz 50-150 metrus. Reljefs lielākajā daļā debess ķermeņa ir plakans. Tikai dažos apgabalos ir masīvas kalnu grēdas, piemēram, Peles vulkānu komplekss. Papildus šim vulkāniskajam veidojumam uz Io ir noteiktas Patera Ra vulkāna kalnu grēda, kalnu grēdas un dažāda garuma masīvi. Lielākajai daļai no tiem ir vārdi, kas saskan ar zemes toponīmiem.

Mēness Io vulkāni un tā atmosfēra

Interesantākie objekti uz mēness Io ir tā vulkāni. Teritorijas ar paaugstinātu vulkānisko aktivitāti izmēri svārstās no 75 līdz 300 km. Lidojuma laikā pirmais Voyager fiksēja astoņu vulkānu izvirdumu Io. Dažus mēnešus vēlāk 1979. gadā kosmosa kuģa Voyager uzņemtās fotogrāfijas apstiprināja informāciju, ka izvirdumi šajos punktos turpinās. Vietā, kur atrodas lielākais vulkāns Pele, tika reģistrēta augstākā virsmas temperatūra, +600 grādi pēc Kelvina.

Turpmākie informācijas pētījumi no kosmosa zondēm ļāva astrofiziķiem un ģeologiem sadalīt visus Io vulkānus šādos veidos:

• daudzskaitlīgākie vulkāni, kuru temperatūra ir 300-400 K. Gāzes emisijas ātrums ir 500 m/s, un emisijas kolonnas augstums nepārsniedz 100 km;
• Otrajā veidā ietilpst karstākie un spēcīgākie vulkāni. Šeit mēs varam runāt par 1000 K temperatūru pašā vulkāna kalderā. Šim tipam raksturīgs liels izmešu ātrums - 1,5 km/s, gigantisks gāzes strūklas augstums - 300-500 km.

Peles vulkāns pieder pie otrā tipa, un tajā ir kaldera ar diametru 1000 km. Noguldījumi, kas radušies šī milža izvirdumu rezultātā, aizņem milzīgu platību - vienu miljonu kilometru. Ne mazāk interesants izskatās vēl viens vulkāniskais objekts Patera Ra. No orbītas šī satelīta virsmas daļa atgādina jūras galvkāju. Serpentīna lavas plūsmas, kas stiepjas no izvirduma vietas, stiepjas 200-250 km garumā. Kosmosa kuģu termiskie radiometri neļauj mums precīzi noteikt šo plūsmu raksturu, kā tas ir Loki ģeoloģiskā objekta gadījumā. Tā diametrs ir 250 km un, visticamāk, tas ir ar izkausētu sēru piepildīts ezers.

Izvirdumu augstā intensitāte un milzīgais kataklizmu mērogs ne tikai nemitīgi maina satelīta reljefu un ainavu uz tā virsmas, bet arī veido gāzes apvalku – sava veida atmosfēru.

Jupitera pavadoņa atmosfēras galvenā sastāvdaļa ir sēra dioksīds. Dabā tā ir sēra dioksīda gāze, kas ir bezkrāsaina, bet ar asu smaku. Kā papildinājums Io gāzes slānī kopā ar sēra dioksīdu tika identificēti sēra monoksīda, nātrija hlorīda, sēra un skābekļa atomi.

Sēra dioksīds ir izplatīta pārtikas piedeva uz Zemes, ko pārtikas rūpniecībā aktīvi izmanto kā konservantu E220.

Satelīta Io plānā atmosfēra ir nevienmērīga blīvuma un biezuma ziņā. Tāda pati nepastāvība raksturo satelīta atmosfēras spiedienu. Io maksimālais atmosfēras spiediens ir 3 nbar, un tas tiek novērots netālu no ekvatora puslodē, kas vērsta pret Jupiteru. Satelīta nakts pusē tika noteiktas minimālās atmosfēras spiediena vērtības.

Karstu gāzu strūklas nav vienīgā Jupitera pavadoņa vizītkarte. Pat ļoti retas atmosfēras klātbūtnē polārblāzmas var novērot ekvatoriālajā reģionā virs debess ķermeņa virsmas. Šīs atmosfēras parādības ir saistītas ar kosmiskā starojuma ietekmi uz lādētām daļiņām, kas nokļūst atmosfēras augšējos slāņos Io vulkānu izvirduma laikā.

Pētījumi par mēnesi Io

Detalizēta gāzes milzu planētu un to sistēmu izpēte sākās 1973.–1974. gadā ar Pioneer 10 un Pioneer 11 robotu kosmosa zondes misijām. Šīs ekspedīcijas sniedza zinātniekiem pirmos satelīta Io attēlus, uz kuru pamata tika veikti precīzāki debess ķermeņa izmēra un tā astrofizikālo parametru aprēķini. Pēc Pioneers divas amerikāņu kosmosa zondes Voyager 1 un Voyager 2 devās uz Jupiteru. Otrajai ierīcei izdevās pietuvoties pēc iespējas tuvāk Io 20 tūkstošu km attālumā un uzņemt labākus attēlus no tuva attāluma. Pateicoties Voyagers darbam, astronomi un astrofiziķi saņēma informāciju par aktīvās vulkāniskās aktivitātes klātbūtni uz šī satelīta.

Pirmo kosmosa zondu misiju, lai pētītu kosmosu netālu no Jupitera, turpināja NASA Galileo aparāts, kas tika palaists 1989. gadā. Pēc 6 gadiem kuģis sasniedza Jupiteru, kļūstot par tā mākslīgo pavadoni. Paralēli milzu planētas izpētei automātiskā Galileo zonde spēja pārraidīt datus par satelīta Io virsmu uz Zemi. Orbitālo lidojumu laikā no kosmosa zondes uz zemes laboratorijām tika saņemta vērtīga informācija par satelīta uzbūvi un dati par tā iekšējo uzbūvi.

Pēc neliela pārtraukuma 2000. gadā NASA un ESA Cassini-Huygens kosmosa zonde pārņēma stafeti Saules sistēmas unikālākā satelīta izpētē. Aparāts pētīja un pārbaudīja Io tā garajā ceļojumā uz Titānu, Saturna pavadoni. Jaunākie dati par satelītu tika iegūti, izmantojot moderno kosmosa zondi New Horizons, kas 2007. gada februārī lidoja netālu no Io pa ceļam uz Kuipera jostu. Uz zemes izvietotās observatorijas un Habla kosmiskais teleskops zinātniekiem prezentēja jaunu attēlu sēriju.

NASA kosmosa kuģis Juno pašlaik darbojas orbītā ap Jupiteru. Papildus Jupitera izpētei tā infrasarkanais spektrometrs turpina pētīt mēness Io vulkānisko aktivitāti. Uz Zemi nosūtītie dati ļauj zinātniekiem uzraudzīt aktīvos vulkānus uz šī interesantā debess ķermeņa virsmas.

Ja jums ir kādi jautājumi, atstājiet tos komentāros zem raksta. Mēs vai mūsu apmeklētāji ar prieku atbildēsim uz tiem

Ir zināmi 63 satelīti, kas riņķo ap Jupiteru, un tos var iedalīt divās grupās – iekšējā un ārējā. Jupitera ārējos satelītus varētu uztvert planētas gravitācijas lauks: tie visi griežas ap Jupiteru pretējā virzienā.

Galileo Galilejs un viņa teleskopi

Šie lielie pavadoņi – Io, Europa, Ganimēds un Kalisto – tika atklāti 17. gadsimta sākumā. gandrīz vienlaikus Galileo Galilejs un Simons Mariuss. Tos parasti sauc par Jupitera Galilejas pavadoņiem, lai gan pirmās to kustības tabulas ir sastādījis Mariuss.

Ārējo grupu veido mazi pavadoņi ar diametru no 1 līdz 170 km, kas pārvietojas pa iegarenām orbītām, kas ir stipri noslieces uz Jupitera ekvatoru. Kamēr Jupiteram tuvu esošie satelīti pārvietojas savās orbītās planētas rotācijas virzienā, lielākā daļa attālo satelītu pārvietojas pretējā virzienā. Vairāki mazi satelīti pārvietojas pa gandrīz identiskām orbītām. Zinātnieki liek domāt, ka tās visas ir lielāko Jupitera pavadoņu paliekas, kuras iznīcināja tā gravitācija.

Astrofiziķi no Arizonas štata universitātes varēja konstatēt, ka agrāk Jupiters "aprija" daudzus savus satelītus. Mūsdienās redzamie pavadoņi pārstāv tikai nelielu daļu no objektiem, kas dzīvoja ap gāzes gigantu visā tā pastāvēšanas laikā.

Pētījuma ietvaros zinātniekus interesēja četri lieli gāzes giganta satelīti: Io, Europa, Ganymede un Callisto. Šo objektu orbītas liecina, ka tie veidojušies no gāzes un putekļu diska, kas atradās Jupitera ekvatoriālajā plaknē.

Satelītiem veidojoties no protoplanetārā mākoņa paliekām, starpplanētu kosmosa gāzu un putekļu plūsmas destabilizēja satelītu orbītas, kā rezultātā daži no tiem nokrita uz Jupiteru.

Pašlaik novērotie pavadoņi ir jaunākā paaudze no daudziem pavadoņiem, kas pastāvēja ap gāzes gigantu. Šis fakts jo īpaši norāda uz Io, Eiropas, Ganimeda un Kalisto relatīvo jaunību.

Apskatīsim tuvāk četrus satelītus no iekšējās grupas: Galilejas satelītiem. Tie ir četri satelīti, kas atšķiras no citiem ar savu lielo izmēru un masu. Tie pārvietojas gandrīz apļveida orbītās planētas ekvatora plaknē.

Galilejas satelīti

No daudzajiem Jupitera pavadoņiem, kas uzskaitīti tabulā. Izceļas 4 Galilejas satelīti, kas pazīstami kopš Galileja laikiem. Tie ir Io, Eiropa, Ganimēds un Kalisto. Viņi izceļas ar savu lielo izmēru un tuvumu planētai. Ir zināmi vēl tuvāki Jupiteram satelīti: tie ir 3 ļoti mazi ķermeņi un Amalteja, kurai ir neregulāra forma. Kopā ar tiem Galilejas satelīti veido tā saukto regulāro sistēmu, kas izceļas ar līdzplanaritāti un gandrīz apļveida orbītu formu. Ja salīdzinām tos ar mūsu Mēness stāvokli, tad Io atrodas 10% tālāk, bet Kalisto 4,9 reizes tālāk no Mēness. Taču Jupitera milzīgās masas dēļ viņi vienā apgriezienā ap planētu pavada tikai 1,8 un 16,7 dienas.

Mērfija likums:Īsā kosmosa izpētes vēsture ir pilna ar smieklīgiem un reizēm skumjiem atgadījumiem, pārpratumiem un negaidītiem atklājumiem. Pamazām radās zināma folklora, ar ko eksperti apmainās sanāksmju laikā. Tas bieži ir saistīts ar kosmosa kuģa negaidītu uzvedību. Ne velti kosmosa pētnieku aprindās dzima pa pusei pajokam, pa pusei nopietns Mērfija-Šīsholma likuma formulējums: “Viss, kas var noiet slikti, noiet slikti. Viss, kas nevar sabojāt, arī sabojās. ” Viens no tīri zinātniskiem rakstiem žurnālā Science sākās šādi: “Saskaņā ar Mērfija likumu. "Bet, par laimi, notiek pretējais. Gadījums, par kuru mēs runāsim, visticamāk, ir saistīts ar tik pārsteidzošu veiksmi. Grūti pateikt, cik daudz tur ir patiesības, taču šī stāsta zinātniskais pamatojums ir diezgan ticams.

1671. gadā, novērojot Jupitera pavadoņu aptumsumus, dāņu astronoms Ole Rēmers atklāja, ka patiesā Jupitera pavadoņu atrašanās vieta nesakrīt ar aprēķinātajiem parametriem, un novirzes lielums ir atkarīgs no attāluma līdz Zemei. Pamatojoties uz šiem novērojumiem, Rēmers secināja, ka gaismas ātrums ir ierobežots, un noteica tā vērtību 215 000 km/s.

Jupitera pavadoņu izpēte no kosmosa

Uzturoties Jupitera orbītā, kosmosa kuģis "Galileo" sasniedza rekordu tuvu Jupitera pavadoņiem: Eiropa - 201 km, Kalisto - 138 km, Io - 102 km, Amalteja 160 km.

Auroras spīdums un karstie vulkāniskie avoti Io ēnas pusē. Divas Jupitera pavadoņa Io fotogrāfijas, kas uzņemtas ar Voyager 1979. gadā un Galileo 1996. gadā. Ir redzamas virsmas izmaiņas vulkāniskās aktivitātes dēļ. Filmēšanas laikā 7. septembrī. 1996 Galileo atradās apm. 487 000 km. no Io. Sintezējot abus krāsu attēlus, Voyager izmantotie filtri no zaļas uz violetu tika izmantoti, lai tos samazinātu līdz tādam pašam veidam.

Jupitera pavadoņu iekšējā uzbūve

Jupitera pavadoņu iekšējās struktūras šķērsgriezums, kas modelēts, pamatojoties uz virsmas attēliem, kas uzņemti ar Voyager zondi, un gravitācijas un magnētisko lauku mērījumiem, kas veikti ar Galileo zondi. Satelītu izmēri ir parādīti relatīvā proporcijā.

Visiem pavadoņiem, izņemot Kalisto, ir metālisks kodols, kas relatīvā izmērā parādīts pelēkā krāsā, ko ieskauj klints apvalks. Uz Io akmeņains vai silikāta apvalks sniedzas līdz virsmai, un Ganimēdā un Eiropā to ieskauj arī ūdens apvalks šķidruma vai ledus veidā.

Tiek parādīts, ka Callisto iekšējā struktūra ir salīdzināma ledus un silikātu daudzuma maisījums. Tomēr jaunākie dati norāda uz sarežģītāku Callisto kodola struktūru. Iespējams, ka Kalisto un Ganimēda virsmas slāņi silikātu satura procentuālajā daudzumā atšķiras no ledus/silikāta slāņiem.

Pēc zinātnieku domām, ledaino virsmu uz Eiropas, iespējams, klāj šķidrs okeāns. Galileo attēlu izpēte ļauj secināt, ka zem satelīta ledus segas var būt šķidrs ūdens okeāns, kura biezums ir no vairākiem līdz desmit kilometriem. Taču vēl nav noskaidrots, vai tas šobrīd pastāv.

Io satelīts

Tuvākais planētas Jupiters satelīts ir Io, tas atrodas 350 tūkstošu km attālumā no planētas virsmas. Io dabiskais satelīts riņķo ap Jupiteru milzīgā ātrumā, un, lai ap to orbītu, nepieciešamas 42,5 stundas. Šī iemesla dēļ to ir grūti novērot caur teleskopu. gandrīz katru nakti tas atrodas dažādās Jupitera pusēs salīdzinājumā ar novērotājiem uz Zemes.

Lai arī Io ir liels satelīts ar diametru 3640 km, planētas tuvuma dēļ uz to iedarbojas Jupitera milzīgie gravitācijas spēki, kuru dēļ veidojas paisuma spēki, kas rada milzīgu berzi satelīta iekšienē, tāpēc gan iekšpuse. Io un tā virsma tiek uzkarsēta. Dažas satelīta daļas tiek uzkarsētas līdz trīssimt grādiem pēc Celsija; uz Io ir atklāti divpadsmit vulkāni, kas izspiež magmu līdz trīssimt kilometru augstumam.

Papildus Jupiteram Io ietekmē arī citu tam vistuvāko Jupitera satelītu gravitācijas spēki. Galvenā ietekme ir satelītam Europa, nodrošinot tā papildu apkuri. Atšķirībā no Zemes vulkāniem, kuriem ir ilgs “miega” periods un salīdzinoši īss izvirdumu periods, karstā pavadoņa vulkāni ir nepārtraukti aktīvi. Nepārtraukti plūstošā izkausētā magma veido upes un ezerus. Lielākā izkausētā ezera diametrs ir divdesmit kilometri, un tajā ir sasaluša sēra sala.

Vulkāniskā darbība uz satelītiem ir ārkārtīgi reta parādība Saules sistēmā, un Io mūsu sistēmā šajā ziņā ir neapšaubāms favorīts.

Satelīta virsmai ir vesela krāsu palete, jo sēram, kas atrodas uz virsmas, ir dažādas nokrāsas dažādās temperatūrās un kombinācijā ar citām vielām, kā arī tam ir īpašība saglabāt krāsu dzesēšanas laikā. Uz Io mēness nav ne ledus, ne ūdens. Pēc zinātnieku domām, tas noticis tāpēc, ka Jupiters pirmsākumu stadijā bija ļoti karsts un šķidrums uz virsmas vienkārši iztvaikojis. Atmosfēra uz satelīta ir vāja. Ir sēra dioksīda un citu gāzu pēdas.

Satelītam ir spēcīgas elektriskās izlādes ar jaudu līdz 1000 gigavatiem. Elektriskā strāva atstāj satelītu lielā ātrumā, vairākus kilogramus sekundē. Tas ir saistīts ar jonizētajiem atomiem, kas uz satelīta veidojas izvirduma dēļ. Rezultātā notiek spēcīgi radio uzliesmojumi, kas sasniedz pat Zemi. Jupitera magnētiskā lauka straujās rotācijas dēļ pa orbītu tiek izveidots uzlādētu daļiņu plazmas tors. Pēc tam šīs daļiņas atstāj toru un ap Jupiteru veido neparastu magnētisko sfēru, kas palielina radiācijas līmeni ap planētu.

Avoti: www.shvedun.ru, www.galspace.spb.ru, znaniya-sila.narod.ru, systemplanet.narod.ru, sevengalaxy.ru

Nai - dieviete, kas aprij atmiņu

Jūras briesmoņu noslēpums

Kituma ala. Mārburgas vīruss

Banku spēks

mazs pundurkociņš

Bonsai ir austrumu māksla, kurā audzē īstu koku miniatūras kopijas. Attiecīgi, tāpat kā īsti koki, pundurkociņš var būt...

Jūras transporta īpatnības

Izvēloties pārvadātāju kompāniju, jāpievērš liela uzmanība tā partnerattiecībām, jo ​​jūras pārvadājumu jautājumā shēma...

Jūras ūdens atsāļošanas iekārta

Saldūdens ir vērtīga jūras ūdens sastāvdaļa. Svaiga ūdens trūkums arvien vairāk jūtams tādās rūpnieciski attīstītās valstīs kā ASV un...

Noteikumi dravas izvietošanai uz personīgā zemes gabala

Jūsu topošās dravas lielums ir atkarīgs no zemes platības un apputeksnēto augu skaita. Tiek ņemti vērā visi ziedošie augi divu kilometru rādiusā, ...