top-slice

Ио (спутник Юпитера)


Ближайший крупный спутник Юпитера - уникальный космический объект, который постоянно деформируют мощные приливные силы и сотрясают извержения серных вулканов.
ПОРТРЕТ ИО Это изображение Ио в естественной цветовой гамме было сделано «Галилео» в 1999 году. Бледные цвета этого спутника приобретают более насыщенный оттенок вблизи центров вулканической активности.
ПОРТРЕТ ИО Это изображение Ио в естественной цветовой гамме было сделано «Галилео» в 1999 году. Бледные цвета этого спутника приобретают более насыщенный оттенок вблизи центров вулканической активности.


Диаметр Ио - 3643 км, немного больше, чем у Луны. Орбита первого спутника гораздо меньше, чем у второго - Ио делает оборот вокруг Юпитера за 42 часа. Ее открыл Галилео Галилей, который начал использовать для наблюдений телескоп.

До недавнего времени Ио и ее «компаньоны» оставались для нас лишь крошечными светящимися точками - мощности земных телескопов не хватало. И только после того как в начале 1970-х первые космические аппараты совершили облеты Юпитера, у нас появилось больше информации о том, как выглядят эти миры.

Однако на фото, сделанных камерами «Пионера-10» и «Пионера-11», можно было разглядеть только то, что Ио представляет собой оранжевый диск.

Секреты Ио удалось раскрыть только следующей паре космических аппаратов -«Вояджерам». Подробные изображения показали, что Ио - пестрый желто-оранжевый мир, и, как ни странно, на поверхности спутника нет ударных кратеров.

ЦВЕТА КРАТЕРА. Этот вулканический кратер на поверхности Ио
отличается странным цветным узором - его образовала лава и соединения серы
ЦВЕТА КРАТЕРА. Этот вулканический кратер на поверхности Ио отличается странным цветным узором - его образовала лава и соединения серы


ШЛЕЙФЫ И ЯМЫ

Новые сведения об Ио появились, когда «Вояджер-1» запечатлел один из его вулканов в действии. На спутнике есть два основных вида вулканической активности - шлейфы и патеры. Первые - огромные фонтаны раскаленной серы наподобие земных гейзеров. Оказываясь в безвоздушном небе, жидкость превращается в пар, сера конденсируется и медленно оседает на поверхность спутника, образуя красновато-коричневые пятна. Испаряющееся вещество шлейфов участвует в создании тонкой атмосферы Ио

Патеры представляют собой огромные ямы, настолько глубокие, что в некоторых местах кора Ио обрушивается внутрь. Трещины внутри и вокруг патер способствуют частым извержениям, а сами ямы зачастую заполнены бурлящими озерами расплавленной породы. Они выплескиваются на поверхность или иногда образуют тонкую кору. В отличие от вулканов Земли, Венеры или Марса, патеры Ио не образуют вулканических щитов.

ПОТОКИ ЛАВЫ. На этом снимке,
сделанном, когда Ио находилась в тени Юпитера,
видны участнки извергающейся магмы -
желтые и красные точки
ПОТОКИ ЛАВЫ. На этом снимке, сделанном, когда Ио находилась в тени Юпитера, видны участнки извергающейся магмы - желтые и красные точки


ОБНАРУЖЕНИЕ ШЛЕЙФОВ

Перед облетами обоих «Вояджеров» команду Лаборатории реактивного движения НАСА больше всего волновала точная навигация космических аппаратов. Одним из методов, применявшихся для решения этой проблемы, было выполнение снимков спутников и планет на фоне звезд - чтобы «неподвижные» положения более дальних звезд можно было использовать для определения местонахождения движущихся объектов. Восьмого марта 1979 года «Вояджер-1» прислал один из таких снимков, на котором было видно небо над краем диска Ио. Сотрудница из команды, отвечавшей за навигацию, Линда Морабито, обработала изображение, чтобы увеличить видимость тусклых звезд. В результате на фото «проявилось» огромное сияющее облако над Ио. Первый из восьми шлейфов, обнаруженных на снимках «Вояджера-1», вскоре получил название Пеле в честь гавайской богини вулканов.

ИЗВЕРЖЕНИЕ.
На этой реконструкции снимка
`Вояджера-1` с усиленной цветопередачей
заметен шлейф, отходящий от поверхности Ио
ИЗВЕРЖЕНИЕ. На этой реконструкции снимка `Вояджера-1` с усиленной цветопередачей заметен шлейф, отходящий от поверхности Ио


ЧТО «ЗАПУСКАЕТ» ВУЛКАНЫ

Вулканическая активность Ио в основном обусловлена двумя факторами. Первый - необычайно сильный эффект приливных сил самого Юпитера. Во время движения Ио вокруг планеты изменяющаяся сила тяжести газового гиганта толкает и вытягивает недра спутника в разных направлениях, разогревая слои пород, трущихся друг о друга, и поддерживая нагрев недр Ио.

Второй фактор - присутствие огромного количества серы в коре Ио. Ученые измерили температуру лавовых потоков и теперь знают, что во многих извержениях на Ио задействуются расплавленные силикатные породы, напоминающие земные. Избыток серы на Ио также объясняет разноцветные узоры на поверхности этого спутника.

ПОВЕРХНОСТЬ МЕНЯЕТСЯ
На этих двух снимках, сделанных с
интервалом в 8 лет, видны
новые извержения вулканов (обведены кругами)
затрагивающие участки диаметром порядка 500 км.
ПОВЕРХНОСТЬ МЕНЯЕТСЯ На этих двух снимках, сделанных с интервалом в 8 лет, видны новые извержения вулканов (обведены кругами) затрагивающие участки диаметром порядка 500 км.


ВСЕ МЕНЯЕТСЯ

Помимо вулканической активности на Ио есть признаки континентального дрейфа - крупные горные хребты, которые, предположительно, не имеют вулканического происхождения. Эти горы, высота которых местами достигает 17 км, вероятно, возникли в результате взбросов там, где в коре спутника образовывались складки под воздействием сдвигов внутренних пород. Горные районы Ио располагаются в некотором от-далении от патер, что позволяет сделать предположение о том, что они являются проявлениями одного процесса: патеры образовались там, где кора, растягиваясь, сильно истончилась под воздействием натяжения, возникшего в других районах.

Такое невероятное разнообразие активности на спутнике означает, что его рельеф претерпевает кардинальные изменения каждые несколько десятилетий. Некоторые «достопримечательности» спутника, например вулканы Пеле и Локи, более долговечны, но участки, окружающие их, постоянно изменяются. Ио не устает удивлять нас своим новым «лицом».

СЕРНЫЙ ШЛЕЙФ.
Шлейф вулкана на Ио, Прометея,
в лучах солнечного света
СЕРНЫЙ ШЛЕЙФ. Шлейф вулкана на Ио, Прометея, в лучах солнечного света


СЕРНЫЕ ТОРЫ ИО

Ио отличает сложное взаимодействие с магнитосферой Юпитера - сильным магнитным полем, которое образуется глубоко внутри планеты и вращает ее. Поле двигается быстрее, чем Ио по собственной орбите, поэтому оно вбирает в себя серу, кислород, натрий и хлор из тонкой атмосферы спутника со скоростью примерно 1 тонна в секунду. Часть этих веществ остается в виде нейтральных атомов и образует облако, напоминающее пончик или тор и висящее над Юпитером. А оставшаяся часть превращается в электрически заряженную плазму и разгоняется до такой скорости, что вращается вокруг Ио так же быстро, как и магнитное поле. В результате взаимодействия между планетой и магнитосферой Юпитера возникает электрический ток, из-за чего магнитное поле газового гиганта расширяется настолько, что его отголоски доходят до Сатурна.

Внутреннее строение ИО
-


ВНУТРЕННЕЕ СТРОЕНИЕ ИО

На поверхности Ио находится огромное количество серы, однако в ее недрах преобладают силикатные породы - этим спутник напоминает объекты внутренней части Солнечной системы. По одной их гипотез, тепло, выделившееся при образовании Юпитера, превратило часть льда, находившегося в облаке материала, из которого зародились спутники. Ио появилась в той части облака, где были только обломки твердого, каменистого материала. Предполагают, что у Ио есть твердое ядро с большим содержанием железа, а вокруг него располагается полурасплавленная мантия из силикатных пород. Внешняя часть коры глубиной 20-30 км представляет собой смесь базальтовых пород, напоминающих земные вулканические породы.

АЛЛОТРОПЫ СЕРЫ
-


АЛЛОТРОПЫ СЕРЫ

Большинство химических элементов образуют одну-две связи с другими атомами и поэтому, как правило, имеют довольно простые молекулы. Однако сера способна создавать до шести различных связей и, таким образом, формировать гораздо более крупные молекулы. Сами атомы серы могут связываться друг с другом в 30 различных комбинациях и образовывать вещества, различные по строению и свойствам, так называемые аллотропы.

Преобладающий желтовато-зеленый цвет поверхности Ио обусловлен присутствием наиболее распространенного аллотропа серы с молекулой из восьми атомов - Sg. Близ полярных районов эти молекулы, подвергаясь радиации магнитосферы Юпитера, разделяются на более короткие цепочки S3 и S4, там сера приобретает более красноватый оттенок. Более «чистая» сера из шлейфов имеет форму простых двухатомных молекул - S2. Однако эти молекулы стабильны только при высоких температурах, поэтому, опускаясь на поверхность, атомы превращаются в цепочки S3 и S4, что объясняет красноватые кольца, окружающие шлейфы.

Серия. "Солнечная система" 2013 N23

<< Предыдущая глава Следующая глава>>

Читайте по это же теме:


Основные свойства планет-гигантов
Большое Красное Пятно
Состав, строение и динамика атмосферы
Вихри в атмосфере Юпитера
Облачный покров и прилегающие слои атмосферы
Первый зонд в атмосфере Юпитера
Внутреннее строение и магнитное поле
Радиоизлучение Юпитера
Встреча Юпитера с кометой
Кольцо Юпитера
На спутнике Юпитера обнаружен океан
Юпитер - великий и могучий
Спутники Юпитера
Юпитер. Жестокий, злой и водородный
Родимые пятна Юпитера
Загадочные спутники Юпитера
Юпитер-предсказатель
Европа во льдах
Блоу ап: заемное поле (Европа)
В темном царстве микробов (Европа)
Приговор верному слуге
Минуя страну вулканов
В лабиринте галилеевых лун
Путешествие к центру Юпитера
Во мраке холода объятый жаром
Прометей идет на смену Галилею
Загадка большого Красного пятна
Водный мир Европы
Огненный мир Ио
Король Солнечной системы
"Галилео"
Наблюдение за Юпитером
Магнитные поля
Штормовая погода Юпитера
Загадки Юпитера
Ио (спутник Юпитера)
Буйная Ио (спутник Юпитера)