Ио- спутник юпитера

Немного любопытных фактов об Ио

Землетрясения и извержения вулканов даже на Земле выглядят устрашающе, а она куда как больше этого небольшого спутника, имеющего диаметр всего в 1131 км. Однако это самый активный в геологическом плане объект Солнечной системы! Всяческие катаклизмы там происходят постоянно, множество вулканов извергаются, а ландшафт постоянно меняется.

Пейзаж Ио

Ио из всех галилеевых спутников расположен ближе всех к Юпитеру – расстояние от него всего 422 тысячи километров, немного больше, чем от Земли до Луны. Сформировался же он в основном из силикатных пород и железа, имеет горячее железное ядро. Кстати, в этом его отличие от большинства других спутников, которые обычно представляют собой мертвый кусок камня или льда.

Под действием Юпитера и других крупных спутников Ио буквально корежит, а недра его постоянно разогреваются. Если небольшая Луна вызывает своей гравитацией на Земле приливы и отливы, то можно представить, какие катаклизмы вызывает на Ио такой гигант, как Юпитер.

Галилеевы спутники Юпитера. Ио — справа.

Вот лишь несколько самых любопытных фактов:

Ио, спутник Юпитера, при своем небольшом размере имеет очень большие горы. Гора Южная Боосавла вдвое выше земной Джомолунгмы. И такие горы появляются из-за сжатия коры спутника.

На Ио постоянно происходят извержения вулканов, из-за приливного действия Юпитера и других спутников. Вулканы извергают серу и её соединения на высоту до 500 км. Мало того, следы серы с Ио обнаруживаются и на орбите спутника, и даже на других спутниках, например, на Европе, она имеется прямо на ледяной поверхности.

Извержения вулканов на Ио, спутнике Юпитера

Извержения вулканов порождают потоки лавы, растекающиеся на 500 км от вулканов. Из-за преимущественно серного состава поверхность Ио имеет причудливые цвета. А благодаря обильному истечению лавы и пеплу ландшафт его постоянно меняется. Плюс регулярные землетрясения могут воздвигнуть горы там, где их до этого не было, и сравнять там, где они были.

Эти же извержения создают тонкую атмосферу вокруг Ио, в которой, кстати, иногда бывают и полярные сияния.

Извержение в патерах Тваштара, снятое аппаратом «Новые горизонты» в 2007 году.

Температура на поверхности – около -200 градусов, зато на вершинах вулканов может достигать 3000 градусов. Снег из диоксида серы – типичное явление.

Так что спутник Юпитера Ио – очень зловещий, опасный, но по-своему красивый и очень любопытный мир. Это мир огня и серы, как типичный ад, только в реальности.

Кроме Ио и Земли, действующих вулканов пока не обнаружено нигде в Солнечной системе.

Обнаружение и наименование

В 1610 году Галилео Галилей усовершенствовал телескоп и создал собственную разновидность, с которой наблюдал за Юпитером. На определенном расстоянии от планеты заметил 4 ярких точки, которые оказались крупными спутниками.

Портрет Галилео Галилея от Джусто Састеранса (1636 год)

Это был важный момент в астрономии, который продемонстрировал значимость телескопов и поддержал идею Коперника. Галилей сначала хотел наименовать луны в честь своего покровителя Козимо-де-Медичи. Но одновременно за лунами также наблюдал Симон Мариус, который назвал их Ио, Европой, Ганимедом и Каллисто.

Галилей отказался пользоваться этими обозначениями и просто пронумеровал спутники римскими цифрами. Поэтому во многих каталогах можно заметить два значения.

Юпитер, нарисованный в 1880 году Этьеном Труловетом. Отображены транзитные лунные тени и Большое Красное Пятно

После обнаружения этих спутников об остальных не знали следующие три столетия. Но в 1892 году Э. Э. Барнарду удалось зафиксировать Альматею. Большая часть спутников нашлась лишь в телескопических наблюдениях ученых 20-го века.

Были найдены: Гималия (1904), Элара (1905), Пасифа (1908), Синопе (1914), Лиситея и Карме (1938), Ананке (1951) и Леда (1974). Вояджер отыскал Метис, Адрастеи и Теба.

С 1999-2003 гг. чувствительные детекторы показали еще 34 спутника, а с 2003 года – 16 лун, среди которых некоторые не получили официального названия. Их общее число подошло к 67.

Юпитер и его крупнейшие спутники

До 1970-х гг. другие спутники просто подписывали римскими цифрами. Первые названия получили объекты с V-XIII в 1975 году от Международного астрономического союза. Они хотели связать имена с любовниками и любимчиками Юпитера. А с 2004 года названия включали и их потомков.

За обычным кроется необычное

Спутник Ио, как и три других крупнейших спутника Юпитера, был открыт в 1610 году. Открытие приписывают Галилео Галилею, однако у великого ученого был соавтор. Им стал немецкий астроном Симон Мариус, также сумевший обнаружить спутники Юпитера. Несмотря на то, что мировая наука отдала пальму первенства открытия Галилею, именно с подачи Мариуса вновь открытые небесные тела получили свои название: Ио, Европа, Ганимед и Каллисто. Немец настаивал на том, что вся космическая свита Юпитера должна тоже носить мифические имена.

Тесная компания

Названия спутникам давались в соответствии с расстановкой. Первому, самому ближайшему к Юпитеру спутнику из всей четверки, дали название в честь Ио — тайной возлюбленной громовержца Зевса. Такое сочетание оказалось неслучайным. Подобно древнему мифу, в котором красавица Ио всегда находилась под влиянием своего господина, в действительности планета-гигант постоянно довлеет над своим ближайшим спутником. Огромное гравитационное силовое поле Юпитера наделило спутник секретом вечной молодости — повышенной геологической активностью.

Вулканический спутник

Спутник представляет собой шарообразное тело, слегка приплюснутое на полюсах. Это хорошо заметно в разнице экваториального и полюсного радиуса — 1830 км. против 1817 км. Такая необычная форма объясняется постоянным воздействием на спутник гравитационных сил Юпитера и двух других соседних спутников Европы и Ганимеда. Крупным размерам соответствует масса и достаточно высокая плотность первого из четырех галилеевых спутников. Так масса объекта составляет 8.94 x 10 ²² кг. при средней плотности 3,55 г/м³, которая немногим меньше чем у Марса.

Первый из знаменитой четверки имеет следующие астрофизические характеристики:

  • период обращения вокруг материнской планеты составляет 1,77 суток;
  • период вращения вокруг собственной оси равен 1,769 суток;
  • в перигелии Ио приближается к Юпитеру на расстояние 422 тыс. км;
  • апогелий спутника составляет 423400 км;
  • небесное тело несется по эллиптической орбите со скоростью 17,34 км/с.

Орбита спутника Ио

Следует отметить, что у спутника Ио совпадают и период обращения, и период вращения, поэтому небесное тело всегда повернуто к своему хозяину одной стороной. В таком положении участь спутника не видна. Желто-зеленая ядовитая Ио совершает свой бег вокруг Юпитера, буквально цепляя верхнюю кромку атмосферы гигантской планеты на высоте 350-370 тыс. км. Действуют на спутник Ио и его соседи, периодически сближаясь с ним, так как орбиты трех спутников — Ио, Европы и Ганимеда — пребывают в орбитальном резонансе.

Колонизация

Это один из
наиболее перспективных объектов для колонизации, потому что:

  1. Небесное тело находиться вдали от
    материнской планеты. Потоки радиоактивного воздействия минимальны.
  2. Наличие водяного льда, жидкости.
  3. Геологическая стабильность. Это
    упрощает размещение наземной базы.

В 2003 году специалисты НАСА рассматривали вариант
колонизации крайнего спутника газового гиганта. Для проведения океанических
исследований понадобиться специальный корабль для спуска экипажа под лед.

В 2040 году планируется запуск миссии HOPE. Но для ее старта
необходимо провести еще ряд исследований с помощью космических аппаратов.

Регулярные спутники

Регулярные спутники Юпитера называются так, потому что их орбиты совершают обороты в той же направленности, что и планета. Орбитальные пути практически круглые, наделены низким наклоном и вращаются возле экваториальной линии планеты. Самые крупные – луны Галилея.

Эти спутники вмещают примерно 99.999% общей массы на орбитальном пути вокруг планеты и отдалены на 400000 – 2000000 км. Это также одни из массивнейших тел в системе, превосходящие по радиусам карликов.

В список входят Ио, Европа, Ганимед и Каллисто. Имена дал Симон Мариус. Наиболее интересное – Ио, которая была жрицей Геры и стала любовницей Зевса.

Масштабный взгляд на спутник Ио, запечатленный на десятой орбите аппарата Галилео

Ио простирается в диаметре на 3642 км и занимает 4-е место среди лун по величине в системе. Это настоящее вулканическое царство, где насчитывают примерно 400 активных формирований. По большей части состоит из расплавленного железа. Луна наделена крайне тонким атмосферным слоем (двуокись серы).

Европу наименовали в честь финикийской дворянки, за которой ухаживал Зевс. Она стала королевой Крита. Охватывает 31216 км и выступает наименьшей в группе Галилея. Поверхность состоит из водяного слоя, окружающего мантию (100 км). Наиболее верхний слой – лед, а дно – вода в жидком состоянии. Если все так, то это перспективное место для поиска жизни.

Поверхностный покров Европы лишен кратеров, потому что луна молодая и тектонически активна. Состоит из силикатных материалов, железного ядра и слабого атмосферного слоя (кислородный).

С диаметром в 5262 км Ганимед стоит на первом месте по масштабности среди спутников Солнечной системы. Он превосходит Меркурий, но это ледяной мир, поэтому достигает лишь половины его массы. Это также единственная луна, располагающая магнитосферой, сформированной путем конвекции в железном ядре.

Спутник состоит из силикатной породы и водяного льда. Полагают, что на глубине в 200 км скрывается океан соленой воды. На поверхности много кратеров, большая часть из которых укрыта льдом. В атмосфере присутствуют О, О2 и озон.

Каллисто выступает наиболее отдаленной среди четверки спутников Галилея. Простирается на 4820.6 км и занимает третье место по величине в системе. Имя получила в честь дочери короля Ликаона. Представлена в равных частях горными породами и льдами. Не обладает высокой плотностью и может вмещать океан на глубине в 100 км.

Поверхность усыпана кратерами, где наибольший (Валгалла) вытягивается в ширину на 3000 км. Атмосфера тонкая и вмещает двуокись углерода и молекулярный кислород. Каллисто отдалена от Юпитера, поэтому сильнее защищена от излучения.

Естественный окрас Ганимеда, запечатленного аппаратом Галилео во время первой встречи с планетой

Во внутреннюю группу входит 4 спутника, чей диаметр меньше 200 км, удалены менее чем на 200000 км, а орбитальные наклоны – 0.5 градусов. Здесь присутствуют Метис, Адрастея, Альматея и Фива.

Ближе всех находится Метис (128000 км). В диаметре простирается на 40 км и крайне ассиметричный по форме. Его сумели отыскать только в 1979 году во время прохода Вояджер-1. Наименовали в честь первой жены Зевса.

На удаленности в 129000 км от планеты находится Адрастея с шириной в 20 км. Это наименьшая луна в этой группе, найденная Вояджером в 1979 году.

Кольцевая система Юпитера, демонстрирующая 4 главных компонента. Отображены разделенные орбитальные проходы Метиса и Адрастеи

В 1892 году нашли Альматею. Это сделал Э. Э. Барнард, который наименовал ее в честь нимфы. Представлена пористым водным льдом с неопределенными материалами. На поверхности много кратерных формирований.

Фива обладает неправильной формой и красноватым цветом. На поверхности также много кратеров, есть высокие горы.

Поверхность

 Каллисто полностью усеян кратерами. Это
говорит о том, что возраст луны составляет более четырех миллиардов лет.
Геологическая активность спутника крайне низкая. Здесь нет следов извержений
вулканов. Все изменения, произошедшие на поверхности луны, образовались из-за
столкновений с другими объектами. Крупные кратеры — это результат ударов
огромных метеоритов.

Характерными
чертами четвертого спутника также является наличие ледяной коры. Ученые
полагают, что подо льдом, толщиной 200 км, находиться соленый океан.

Плотность
небесного тела составляет 1,83 г/см3. Это наименьший показатель
среди объектов галилейской группы. Каллисто состоит из льда и воды на 60%, а из горных пород на
40%.

Наличие
жидкого океана объясняется наличием магнитного поля. Оно изменяется в
зависимости от расположения луны по отношению к материнской планете.

Поверхность четвертого спутника имеет самый темный окрас среди всех тел в галилейской группе. Это связано с оседанием обломочной материи после столкновений с метеоритами. Также, предполагают, что “темное покрывало” — это молекулы испарившейся воды.

Главная особенность Каллисто — наличие Вальхалла. Это огромный кратер, диаметр которого составляет 6000 км, а окружность трещин вокруг достигает трех тысяч километров.

Состав и поверхность Ио

Плотность этого небесного тела — больше 3,5 г/куб. см, это самая массивная и плотная из юпитерианских лун. Твердь состоит из силикатных пород (мантия и кора) и железа, чистого и в виде сульфидов (ядро). Этим Ио похожа на планеты земного типа.

Если в ядре спутника преобладает чистое железо, оно может иметь радиус 350-650 км и составлять 20% всей массы небесного тела. Если в его составе также имеются большие объемы серы, радиус ядровой области может составлять 550-900 км. Выше находится мантия, 75% состава которой — это магний и железо. В верхней коре преобладают сера и базальт. Высота литосферы — 12-40 км.

Это одно из самых сухих мест космоса. Любая влага, которая могла бы существовать здесь, давно испарилась, сразу, как только начали действовать вулканы, из-за сильного излучения центральной планеты. И все же кое-где на поверхности небесного тела видны ледяные шапки. Полностью возможность существования простейшей жизни на Ио исследователи не исключают: глубоко внутри коры могут обитать организмы.


Красные маркеры — горячие точки и вулканы, синие маркеры — возвышенности и горы на Ио. Credit: NASA, Galileo.

Карта поверхности

Поверхность Ио практически лишена кратеров. Основные формы рельефа — вулканы, равнины, ямы, застывшие лавовые потоки. Есть здесь и не вулканические горы, их средняя высота 6 км, максимальная — 17,5 км.

Оттенок коры — яркий, ее альбедо достигает 0,65. Окислы серы в составе коры создают светлые территории (серые, белые), чистая сера — желтые, иногда с примесью зеленого. На полюсах имеются красные участки — они образовались вследствие радиационного воздействия на серу.

Вулканические процессы на спутнике Ио

Три массивных извержения вулканов

Процессы извержения на спутнике происходят не в результате распада радиоактивных элементов, а в результате приливного взаимодействия с Юпитером. Приливная энергия разогревает недра спутника и за счет этого выделяется колоссальная энергия, примерно, от 60 до 80 триллионов ватт, распределение которой происходит неравномерно. Так, например, аппарат «Вояджер-1» обнаружил 8 активных извержений вулканов. Через некоторое время были проведены исследования поверхности аппаратом «Вояджер-2», которые показали извержение 7 из них (они продолжали извергаться).

Ио яркий и удивительный мир, аналогов которому нет во всей Солнечной системе. Активный вулканизм на спутнике размером с нашу Луну просто поражает масштабами, а футуристические фотографии поверхности спутника, полученные множеством космических аппаратов заставляют вновь и вновь погружаться в атмосферу этого далекого и таинственного мира.

Jupiter's Moon Io EruptsJupiter’s Moon Io Erupts

Происхождение названия спутника

Ио — это прекрасная девушка из древнегреческой мифологии. Она была столь красива, что Зевс, греческий верховный бог молний и грома, не удержался и соблазнил ее. Однако он был женат. Чтобы скрыть измену, он превратил Ио в корову. Но Гера, жена Зевса, разгадала обман — и ради мести наслала на корову-Ио слепней, который больно ее кусали. Спасаясь от них, она пробежала всю Грецию и пересекла Босфор, пролив между Балканами и Турцией.

Гера и Ио в коровьем облике

Формы поверхности на спутнике Юпитера Ио названы в честь мест и персонажей из этой истории. Также свое место на Ио получили имена богов, связанных с вулканами.

Звезды созвездия Большой Пёс

Если говорить о примечательных звездах созвездия Большого Пса, то их здесь несколько, и они заслуживают того, чтобы пойти и взглянуть на них.

Сириус

Эта яркая звезда в созвездии Большого Пса на самом деле замечательна вовсе не этим. Дело в том, что это одна из близких к нам звезд – расстояние до него всего 8.6 световых лет, и поэтому светит так ярко, хотя по размерам и массе превосходит наше Солнце всего вдвое. Однако это горячая белая звезда, излучающая света в 22 раза больше Солнца. Если бы вдруг они поменялись местами, на Земле от нестерпимой жары мигом бы выкипели все моря и океаны.

Самое интересное, что Сириус на самом деле – двойная звезда. Любопытно, что впервые это открыл Фридрих Бессель – немецкий астроном и математик, в 1844 году, притом сделал это на бумаге. Он проанализировал множество наблюдений этой звезды и обнаружил её «вихляние» в пространстве, с периодом примерно в 50 лет. Объяснить это можно лишь наличием в системе достаточно массивного компаньона – второй звезды.

Система Сириуса в симуляторе Space Engine

Бессель это предположил в 1844 году, а в 1862 году Альван Кларк при помощи своего нового 18-дюймового рефрактора в самом деле обнаружил второй компонент Сириуса, который называется Сириус B, или Щенок. Это открытие было очередным триумфом теории тяготения – сначала открытие на бумаге, затем в реальности.

Щенок – первый открытый человеком белый карлик. Его масса примерно равна солнечной, однако диаметр – сравнимый с диаметром Земли. Поэтому плотность его вещества такова, что масса его объемом со спичечный коробок будет весить больше тонны. На самом деле это звезда, которая светится лишь за счет сжатия, это полный «банкрот».

На самом деле когда-то система Сириуса состояла из пары крупных звезд – одна была тяжелее Солнца в 2 раза (Сириус A), а вторая – в 5 раз (Сириус B, или Щенок). Однако крупная звезда – Щенок, быстро выгорела, превратилась в красный гигант, который затем сбросил свою оболочку и сжался до белого карлика.

Даже письменные свидетельства разных народов I-II веков н.э. говорят об этом – например, Клавдий Птолемей называл Сириус ярко-красной звездой. Однако в источниках X века Сириус всегда упоминается таким же, как и сейчас – белой звездой. Так что эти свидетельства вполне могут быть и правдой, потому что Щенок в самом деле был красным гигантом, который светил ярче своего белого соседа, а теперь светит в 10 000 раз его слабее.

Сейчас двойственность Сириуса можно заметить и в небольшой телескоп, хотя яркость главного компонента и мешает заметить более слабый. Однако, когда Щенок отклоняется на максимальное расстояние – 11 угловых секунд, заметить его не составит труда.

VY Большого Пса

Это просто замечательная звезда, притом не только в созвездии Большого Пса, но и вообще на земном небе. Дело в том, что это одна из самых больших и ярких звезд, известных на данный момент – красный гипергигант, диаметр которого больше солнечного в 1300 – 1640 раз, а по некоторым оценкам – в 2100 раз! В цифрах это составляет порядка 3-4 миллиарда километров, или 17-19 а.е. Звезда, как и многие красные гиганты, пульсирует, меняя свой диаметр и яркость – от 6.5 до 9.6m, то есть её можно увидеть в бинокль или небольшой телескоп.

Расположение VY Большого Пса.

Окрестности VY Большого Пса в программе Stellarium.

Хотя VY Большого Пса на небе выглядит невзрачной звездочкой, на самом деле размеры её поражают. Даже свету понадобилось бы 8 часов, чтобы облететь её вокруг (для Солнца – 14.5 секунд), а сверхзвуковому современному самолету пришлось бы лететь непрерывно 220 лет со скоростью 4500 км/ч! Если бы эта звезда оказалась на месте Солнца, то поверхность её была бы за орбитой Сатурна.

Несмотря на поистине гигантские размеры, плотность её очень низкая, так как масса звезды всего в 17 раз больше солнечной. Если плотность воздуха 1.2929 кг/м3, то плотность этой звезды – всего 0,000005—0,00001 кг/м³, то есть это буквально «ничто». Однако это «ничто» светит в 270 000 раз ярче Солнца, благодаря огромной поверхности.

Сравнение размеров Солнца и VY Большого Пса.

Если захотите посмотреть на эту звезду, вспомните, что несмотря на её невзрачность, это просто гигант в мире гигантов. А выглядит так скромно лишь потому, что нас разделяет 3900 световых лет. Любую обычную звезду на таком расстоянии мы бы и не заметили даже в очень мощный телескоп.

Эра автоматических межпланетных станций

Новая эра в истории наблюдений за удалёнными небесными телами Солнечной системы настала с появлением автоматических межпланетных станций (АМС). Первыми космическими аппаратами, которые приблизились к Ио, стали американские «братья-близнецы» «Пионер-10» и «Пионер-11». Они пролетели мимо Ио 3 декабря 1973 года и 2 декабря 1974 года соответственно. Радиослежение за АМС позволило уточнить массу Ио, что вместе с данными о размерах этой луны Юпитера подтвердило: Ио имеет самую большую среди Галилеевых спутников плотность и состоит из силикатных пород, а не из водяного льда. При помощи «Пионеров» также удалось заметить у этого спутника тонкую атмосферу и то, что его орбита проходит через интенсивный радиационный пояс, известный как плазменный тор Ио. Фотокамера «Пионера-11» дала хорошее изображение полярной области спутника. Детальные снимки должен был сделать и «Пионер-10», но помешала неправильная работа аппаратуры в условиях высокой радиации. В 1979 году вблизи Ио побывали зонды-близнецы «Вояджер-1» и «Вояджер-2» с их более совершенной системой фотосъёмки, что позволило получить более детальные изображения спутника. «Вояджер-1» пролетел мимо Ио 5 марта 1979 года на расстоянии каких-нибудь 20600 километров. Полученные им изображения продемонстрировали странный разноцветный пейзаж, начисто лишённый ударных кратеров, которые в изобилии можно увидеть, например, на нашей Луне или на Меркурии. На фотографиях с высоким разрешением была видна относительно молодая поверхность, испещрённая ямами странной формы, горами — некоторые из них были выше земной Джомолунгмы (Эвереста) — и покрытая веществом, напоминающим многокилометровые потоки лавы. «Вояджер-2» пролетел мимо Ио 9 июля 1979 года на расстоянии 1130000 километров. На одном из полученных им изображений инженер навигации Линда Мирабито заметила длинный шлейф, исходящий от поверхности. Когда специалисты проанализировали снимки «Вояджера-1», то заметили ещё девять таких, шлейфов, что однозначно доказывало наличие вулканической активности на Ио. Любопытно, что она была предсказана на основе теоретических выкладок в статье, вышедшей в журнале «Сайенс» незадолго до полёта АМС. Её авторами были исследователи из НАТО Стэн Дж. Пил, Патрик Кассен и Р.Т. Рейнолдс.

Знаете ли вы что…

Вулканы сыграли очень важную роль в формировании рельефа Венеры, но сейчас они все потухли. Количество их на этой планете может достигать 100000. Более 1700 из них имеют высоту более 20 километров.

Любительские наблюдения

Haблюдeния Юпитepa нe вызывaют cepьeзныx тpуднocтeй дaжe у нaчинaющиx acтpoнoмoв. Пpи мaкcимaльнoм уpoвнe блecкa oн уcтупaeт пo яpкocти лишь Beнepe, Лунe и Coлнцу. Oптимaльный пepиoд eгo иccлeдoвaний нacтупaeт в мoмeнт пpoтивocтoяния, кoтopoe пpoиcxoдит кaждый гoд co cмeщeниeм в oдин мecяц oт пpoшлoгoднeй дaты. Oбычнo вo вpeмя лeтнeгo пpoтивocтoяния Юпитep нe oтxoдит дaлeкo oт гopизoнтa.

Юпитер из телескопа с Земли

B Poccии этo paccтoяниe paвнo 20-З0˚. B cвязи c этим лучшee вpeмя для eгo нaблюдeний пpиxoдитcя нa пepиoд зимнeгo пpoтивocтoяния. Toгдa плaнeтa зaнимaeт выcoкoe пoлoжeниe нa нeбocклoнe и ocтaeтcя тaм нa пpoтяжeнии вceй нoчи. Ecли вы нe бoитecь зимниx мopoзoв, тo мoжeтe зa oдну нoчь пpoнaблюдaть пoлный oбopoт Юпитepa вoкpуг cвoeй ocи.

Удивительные открытия

Следующий космический странник — исследовательский аппарат «Галилео» — вышел на орбиту вокруг Юпитера в 1995 году. Интересно, что мимо Ио он впервые пролетел 7 декабря 1995 года, ещё до выхода на орбиту, при предварительном маневрировании. Хотя к этому моменту ещё не заработала его фотоаппаратура, пролёт позволил открыть у Ио железное ядро, подобное ядру каменистых планет Солнечной системы. В дальнейшем «Галилео» довелось стать свидетелем крупного извержения патеры Пиллана (кратер сложной формы с изрезанными краями, — прим. ред.) и подтвердить, что выбросы вулканов Ио состоят из силикатной магмы, богатой магнием и серой. Было выявлено множество действующих вулканов и многочисленные горы с разнообразной морфологией. Самая высокая из них — Южная Боосавла — вдвое выше нашего Эвереста. Удалось выявить некоторые изменения поверхности огненной луны между наблюдениями «Вояджеров» и «Галилео», а также в промежутках между оборотами «Галилео» — поверхность Ио оказалась чрезвычайно изменчивой. Отметим, что из 35 витков этой АМС вокруг Юпитера семь были спланированы именно с целью изучения Ио. Максимальное сближение было достигнуто 17 января 2002 года и составляло всего 102 километра. В декабре 2000 года неподалёку от системы Юпитера прошёл направлявшийся к Сатурну космический корабль «Кассини». Ему удалось обнаружить новый вулканический шлейф рекордной величины на патерах Тваштара, а также с помощью своего чувствительного ультрафиолетового спектрометра получить новые сведения о плазменном торе, формируемом Ио. В настоящее время исследования огненной луны с помощью инфракрасного спектрометра JIRAM ведёт принадлежащий НАСА космический аппарат «Юнона», вышедший на орбиту Юпитера в начале июля 2016 года.

Юпитер в культуре

Как яркое небесное тело, Юпитер привлекал внимание наблюдателей с древности и, соответственно, становился объектом поклонения. Например, с ним связан культ семитского божества Гада, индийский религиозный праздник Кумбха-мела, китайское божество Тай-Суй (см

также Три звёздных старца). Своё современное название планета несёт со времён Древнего Рима, жители которого так называли своего верховного бога.

Юпитер играет одну из ключевых ролей в астрологии, символизируя собой мощь, процветание, удачу.

Согласно представлениям астрологов, Юпитер является царём планет. Древние тюрки и монголы полагали, что эта планета способна влиять на природные и общественные процессы.

Планета также широко присутствует в целом ряде современных художественных произведений:

  • «Путешествия в другие миры » Джона Джекоба Астора IV (1894);
  • «Завоевание двух миров» Эдмонда Гамильтона (1932);
  • «Люди-скелеты Юпитера» Эдгара Райса Берроуза (1943);
  • Б. Красногорского и Д. Святского «Острова эфирного океана»(1914);
  • «Покупаем Юпитер» Айзека Азимова (1958);
  • «Кража Юпитера» Дональда Моффита;
  • В период с 1983 по 2001 гг. свет увидела целая серия под названием «Биография космического тирана» (автор — Пирс Энтони);
  • «Путь на Амальтею» Аркадия и Бориса Стругацких (1959);
  • Трилогия «Золотой век» Джона Райта (2002—2003);
  • «Дар Юпитера» Тимоти Зана (2002)

Также Юпитер не обойдён вниманием и такими жанрами, как комиксы и манга. В частности, в манге «Battle Angel» Юкито Кисиро среди прочего описывается сфера Дайсона, построенная вокруг Юпитера

В комиксе «2000 год нашей эры»  главный персонаж, Дан Дар, вместе со своими союзниками сражается против коварной цивилизации инопланетян, разместивших свою базу на Юпитере. В манге и аниме-мультсериале «Сейлор Мун» планету Юпитер олицетворяет девушка-воительница Сейлор Юпитер, она же Макото Кино.

Планета играет важную роль и в сюжетах некоторых теле- и кинофильмов. В их числе, телесериал «Космический патруль», в совместном японо-американском фильме 1965 года «Годзилла против Монстра Зеро», в «Космической одиссее» режиссёра Стенли Кубрика, в японском научно-фантастическом фильме по роману Сакё Комацу «Прощай, Юпитер»и других.

Характеристики

В настоящее время на поверхности спутника можно обнаружить следующие явления:

  • вулканы;
  • горы;
  • плато;
  • альбедо.

Общее число таких объектов достигает 225 единиц. Радиус составляет 1821,6 км, показатель массы равняется 8,93*10^22 кг. Эти небольшие показатели позволяют ему находиться на последних строчках в Солнечной системе по размеру. Расстояние до основной планеты составляет 421 700 км, однако ввиду значения эксцентриситета оно может достигать отметки в 422 000 км и более.

Среди всех объектов, исследованных Галилеем, этот спутник является самым внутренним. Он постоянно повернут к Юпитеру одной стороной. Остальные характеристики мини-планеты выглядят следующим образом:

  • дата, в которую произошло открытие – 8 января 1610 год;
  • значение апоцентра – 420 000 км;
  • период, за который происходит обращение объекта – 1,769 (139 суток);
  • наклонение соответственно к экватору и эклиптике – 0,05 и 0,21 градусов;
  • уровень плотности – 3,528 г/см3;
  • усредненный параметр Альбедо – 0,63.

Ио – спутник Юпитера, который на преодоление орбитального пути затрачивает время, равное 42,5 ч при условии резонанса 2 к 1 по отношению к Европе и 4 к 1 в сравнении с Ганимедом.


Модель возможного внутреннего строения Ио с ядром, состоящим из железа или сульфида железа (выделено серым цветом), силикатной корой (выделено коричневым) и частично расплавленной силикатной мантией между ними (выделено оранжевым)

Особенности состава

Плотность составляет 3,528 грамм на кубический сантиметр. Это позволяет объекту быть лидером относительно всех прочих лун системы. Он имеет силикатную породу (силикаты присутствуют в коре и мантии) и включает в свой состав железо и его сульфид (эти вещества есть в ядре, на массу которого приходится 20% общей массы спутника). Также в составе мантии имеется магний. В литосфере наблюдается базальт, сера, общая протяженность этого слоя равна 12-40 км.

На поверхности всегда есть серы двуокись. За счет этого происходит создание относительно крупных участков белого и серого цвета. Атомная сера, в свою очередь, является причиной образования желтых и зеленоватых территорий. Вода почти отсутствует, хотя в некоторых областях ученые обнаружили залежи льда. Средняя высота горных хребтов – 6 км, хотя максимальное значение – 17,5 км.

Планета Юпитер интересные факты

  • Ни один космический аппарат не может работать вблизи орбиты исполина из-за мощных радиационных поясов.
  • Своим мощным гравитационным полем он защищает планеты внутренней группы, в том числе Землю, от прилетающих извне комет и астероидов.
  • Чтобы наглядно сравнить размеры Земли и пятой планеты, положите рядом с пятикопеечной монетой баскетбольный мяч.
  • Теоретически, человек массой в 80 кг на юпитерианской поверхности  будет весить 192 кг. Это связано с тем, что гравитация на газовом гиганте в 2,4 раза больше земной.
  • Если бы в момент формирования ему удалось бы нарастить массу в 80 раз больше нынешней, в Солнечной системе возникла бы вторая звезда. Она классифицировалась бы как коричневый карлик.
  • Самая большая планета Солнечной системы излучает самые мощные радиоволны. Их можно уловить даже коротковолновыми антеннами на Земле. Они трансформируются в довольно необычный аудиосигнал, который некоторые принимают за сигналы от пришельцев.
  • Средняя продолжительность полета до газового гиганта составляет 5 лет. АМС «Новые горизонты» быстрее всех других зондов преодолела расстояние до юпитерианской орбиты. Для этого ей понадобилось чуть больше года.

Секреты вулканизма Ио

Главный секрет вулканической активности спутника Юпитера заключается в его природе, которая вызвана действием приливных сил. Выше уже говорилось о том, что на прекрасную желто-зеленую пленницу одновременно действуют гигантский газовый гигант Юпитер и два других спутника – великана Европа и Ганимед. Из-за близкого соседства к материнской планете поверхность Ио искажает приливной горб, высота которого достигает нескольких километров. Незначительный эксцентриситет Ио подвергается влиянию соседей сестер Ио — Европы и Ганимеда. Все вместе приводит к тому, что приливной горб кочует по поверхности спутника, вызывая деформацию коры. Деформация коры, толщина которой не более 20-30 км., носит пульсирующий характер и сопровождается колоссальным выделением внутренней энергии.

Механизм вулканизма Ио

Под влиянием подобных процессов недра спутницы Юпитера разогреваются до высоких температур, превращаясь в расплавленную субстанцию. Высокие температуры и огромное давление приводит к извержению расплавленной мантии на поверхность.

Основными продуктами извержений являются сернистый газ и пары серы. О мощности выбросов говорят следующие цифры:

  • скорость газообразного выброса составляет 1000 км в секунду;
  • газовые султаны могут достигать высоты в 200-300 км.

Ежесекундно из недр спутника извергается до 100 тыс. тонн вулканического материала, которого было бы достаточно, чтобы за миллионы лет покрыть поверхность спутника десятиметровым слоем вулканической породы. Лава растекается по поверхности, а довершают формирование рельефа красавицы осадочные породы. В связи с этим на Ио представлены только кратеры вулканического происхождения. О меняющемся рельефе свидетельствуют светлые и темные пятна, которыми с завидным постоянством покрывается поверхность спутника. По мнению ученых темные пятна вероятно всего являются кальдерами вулканов, руслами лавовых рек и следов разломов.

Поверхность Ио

Оцените статью
Рейтинг автора
5
Материал подготовил
Илья Коршунов
Наш эксперт
Написано статей
134
Добавить комментарий