Ио — пятый спутник Юпитера — является самым вулканически активным телом в Солнечной системе. Поверхность Ио усеяна сотнями вулканов, некоторые из которых извергают сернистые столбы высотой в сотни миль.
Вулканический спутник - третий по величине и самый внутренний из галилеевых спутников Юпитера, он оказался втянутым в гравитационное перетягивание каната между Юпитером и двумя близлежащими спутниками Юпитера - Европой и Ганимедом. По данным НАСА, эти приливные силы генерируют тепло, которое вызывает интенсивную вулканическую активность на Ио.
Поверхность Ио меняется с невероятной скоростью. Вулканические трещины выбрасывают лаву на поверхность Луны, заполняя ударные кратеры и создавая новые заливы из жидкой породы. Хотя точный состав Луны неизвестен, по данным НАСА, это, скорее всего, расплавленная сера и ее соединения или силикатные породы. Кроме того, тонкая атмосфера Луны в основном состоит из диоксида серы.
- Возраст: Ио около 4,5 миллиардов лет, примерно столько же, сколько Юпитеру.
- Расстояние от Юпитера: Ио - пятый спутник Юпитера. Среднее расстояние до его орбиты составляет около 262 000 миль (422 000 км). Чтобы выйти на орбиту вокруг Юпитера, Ио требуется 1,77 земных суток. Ио находится в зоне приливов, поэтому к Юпитеру всегда обращена одна и та же сторона.
- Размер: Средний радиус Ио составляет 1131,7 миль (1821,3 км), что делает его немного больше, чем земную Луну. Он имеет слегка эллиптическую форму, а его самая длинная ось направлена в сторону Юпитера. Среди галилеевых спутников Ио занимает третье место, уступая Ганимеду и Каллисто, но опережая Европу как по массе, так и по объему.
- Температура: температура поверхности Ио в среднем составляет около минус 202 градусов по Фаренгейту (минус 130 градусов по Цельсию), что приводит к образованию снежных полей из диоксида серы. Но температура вулканов на Ио может достигать 3000 градусов по Фаренгейту (1649 градусов по Цельсию). Ио часто называют небесным телом из огня и льда.
- Расстояние от Земли: В момент наибольшего сближения с Землей, когда и Юпитер, и Земля находятся на одной стороне от Солнца, расстояние до Ио может составлять всего 365 миллионов миль (588 миллионов км), согласно веб-сайту космической науки The Nine Planets. Но на максимальном расстоянии он может достигать 601 миллиона миль (968 миллионов километров).
Вулканическая активность на Ио была впервые обнаружена миссией НАСА "Вояджер" в 1979 году. Вулканизм обусловлен мощными приливными силами.
Поскольку Ио вращается вокруг Юпитера по эллиптической орбите, сила притяжения Юпитера на Ио меняется в зависимости от того, насколько близко луна находится к газовому гиганту. По данным НАСА, эти гравитационные колебания создают постоянные толчки и притяжения внутри Ио в разных направлениях, что приводит к тому, что поверхность Ио выпирает на целых 330 футов (100 метров). Это движение заставляет горные породы Ио сталкиваться друг с другом, выделяя огромное количество тепла — в 20 раз больше, чем на Земле.
Если бы Ио был единственным спутником Юпитера, его орбита, вероятно, давным-давно "выровнялась" бы по кругу, но продолжающееся, постоянное притяжение со стороны внешних соседей Ио - Европы и Ганимеда - гарантирует, что этого не произойдет. Ио не может избежать этой вечной игры в гравитационное перетягивание каната и последующего нагрева планеты.
По данным Европейского космического агентства (ESA), поверхность Ио в основном состоит из серы и диоксида серы. На поверхности Ио также были обнаружены участки инея из диоксида серы, а также сотни вулканов.
По данным ЕКА, атмосфера Ио, состоящая из диоксида серы, чрезвычайно разрежена — примерно в одну миллиардную от приземного давления атмосферы Земли.
Как Ио влияет на Юпитер?
Спутник Юпитера Ио может быть небольшим (примерно размером с земную Луну) по сравнению с планетой (внутри Юпитера может поместиться более 1300 планет земного типа), но спутник по-прежнему оказывает огромное влияние на свою родительскую планету.
Орбита Ио пересекает мощные магнитные силовые линии Юпитера, превращая его в электрический генератор. По данным НАСА, Ио может вырабатывать напряжение в 400 000 вольт, что, в свою очередь, создает электрический ток в 3 миллиона ампер. Затем он возвращается обратно вдоль силовых линий магнитного поля Юпитера и вызывает грозовые бури в верхних слоях атмосферы Юпитера.
По мере вращения Юпитера магнитные силы забирают с Ио около тонны вещества каждую секунду. Вещество ионизируется и образует облако излучения в форме бублика, называемое плазменным тором. Некоторые ионы попадают в верхние слои атмосферы Юпитера и создают полярные сияния. Пример такой активности был зафиксирован космическим телескопом "Хаббл", который выявил влияние Ио и другого спутника Юпитера, Ганимеда, на полярные сияния Юпитера в 2018 году. Еще одно свидетельство того, что вулканы Ио и электрический ток вызывают полярные сияния на Юпитере, было обнаружено в исследовании, проведенном в 2022 году.
Согласно наблюдениям, полученным с помощью телескопа Gemini North на Гавайях и спектрографа Texas Echelon Cross Echelle (TEXES), атмосфера Ио также обладает разрушающейся атмосферой. Газовая оболочка из диоксида серы замерзает, когда Ио каждый день находится в тени Юпитера.
Когда Ио возвращается на солнечный свет, замерзающий диоксид серы снова превращается в газ. Ученые давно подозревали, что это явление существует, но только после этого исследования, в ходе которого атмосфера Ио впервые была видна в темноте, исследователи нашли подтверждающие доказательства.
Как Ио открыли и в честь чего назвали?
Ио был первым из спутников Юпитера, открытым итальянским астрономом Галилео Галилеем 8 января 1610 года. По данным НАСА, он обнаружил спутник днем ранее, но до следующей ночи не мог отличить Ио от Европы, другого спутника Юпитера.
Это открытие, наряду с открытием трех других спутников Юпитера, стало первым случаем, когда был обнаружен спутник, вращающийся вокруг планеты, отличной от Земли. Открытие Галилея в конечном итоге привело к пониманию того, что планеты вращаются вокруг Солнца.
Галилей впервые назвал этот спутник Юпитером I. В середине 1800-х годов спутник был переименован в Ио. В греческой мифологии Ио была жрицей Геры (жены Зевса) и дочерью Инаха, царя Аргоса. Зевс (аналог римского бога Юпитера) влюбился в нее, но превратил в корову, чтобы его жена Гера (или Юнона) не застукала его с ней.