У газового гиганта нашей Солнечной системы, Юпитера, всего имеется 79 зафиксированных спутников. Четыре наиболее крупных из них были открыты еще знаменитым астрономом Галилео Галилеем, среди них и миниатюрная Ио, названная в честь жрицы богини Геры. Она настолько же загадочна и интересна для исследователей, как и другие луны газовой планеты.
Оглавление
История открытия
Первое имя спутнику газового гиганта дал в 1610 году Галилео Галилей, и тогда оно звучало, как Юпитер I. Только впоследствии она получила название Ио, возможно, из-за своей красивой окраски, на которой виднеется живой мозаичный узор из вкраплений желтого, коричневого и красного цветов. Одна из Лун Юпитера привлекает особое внимание астрономов, так как представляет собой второй планетарный объект в Солнечной системе, на котором продолжается активная деятельность вулканов.
Основные характеристики
Радиус спутника Ио составляет около 1821 км, в среднем значении эллипсовидной линии поверхности. Подобно спутнику Земли, Ио всегда показывает Юпитеру только одну сторону своей сферической формы. В недрах планеты происходят бурные радиоактивные реакции, порождающие мощный электрический импульс. Собственное магнитное поле, создаваемое железным ядром, и сильное воздействие Юпитера вызывают у его луны приливы внутренней раскаленной плазмы. Ио вызывает интерес современных исследователей космоса. Неподалеку от нее, в 1973 году, пролетали космические станции типа «Пионер», благодаря которым были скорректированы характеристики плотности и массы небесного тела, данные еще Галилеем. Дополнительно аппараты показали наличие небольшого атмосферного слоя и повышенный радиационный фон. Через несколько лет астрономам удалось получить качественные снимки поверхности Ио, сделанные первым и вторым летательными аппаратами «Вояджер». Наконец, в 1995 году множество замечательных фотографий спутника Юпитера было сделано с борта исследовательской станции НАСА «Галилео», находившейся на расстоянии всего 261 км от поверхности Ио.
Поверхность спутника Ио
Пестрый и красочный внешний вид планеты объясняется непрерывной вулканической активностью, во время которой на поверхность с силой вырывается магма. Высота вулканических выбросов иногда достигает более 200 метров. Количество замеченных кратеров Ио превышает 4 сотни, а сильное сжатие внешней коры способствовало появлению до 100 высоких горных вершин. Из них гора, названная Южной Боосавлой, выше земного рекордсмена Эвереста почти вдвое.
Между горами раскинулись обширные равнинные местности, которые наравне с возвышенностями переливаются многочисленными цветными оттенками. В почве Ио встречаются белые, красные, зеленые, коричневые и черные потоки застывшей лавы. Астрономы предполагают, что планета может иметь небольшие запасы воды, благодаря умеренно теплой температуре поверхности. Подобное сочетание создает уникальные условия для появления живых организмов.
Атмосфера вокруг спутника Ио
Теплые испарения, идущие от поверхности луны Юпитера, а так же постоянные выбросы газов из вулканов, способствуют образованию тонкой атмосферной оболочки. Скорее всего, здесь речь может идти о зарождении экзосферы, наполненной водяными парами и газами из многочисленных кратеров. Тонкий слой ионосферы был зафиксирован аппаратом «Галилео» на большом расстоянии от поверхности спутника. Все эти геофизические особенности сильно отличают Ио, не только от других лун Солнечной системы, но и от планет, кроме Земли, с которой у нее есть много общего.
Вулканическая активность спутника Ио
Термоядерные реакции внутри спутника Юпитера не представляют собой настолько сильный энергетический процесс, чтобы обеспечивать бурную деятельность вулканов. Наибольшую роль здесь играет взаимодействие с огромной газовой планетой, вокруг которой Ио вращается по устойчивой орбите. Благодаря энергии приливов, порожденных мощной гравитацией гигантского Юпитера, недра небольшого спутника сильно разогреваются. Огромная сила энергии, достигающая 60 — 80 триллионов ватт, вырывается наружу, заливая поверхность луны раскаленной лавой, раскрашивая ее силикатными и серными породами.
Орбита Ио и его собственное вращение
Спутник Юпитера Ио является 4-м по величине, из всех изученных, а его орбита находится к поверхности гиганта пятой по счету. По обе стороны от места, занимаемого Ио, ее соседками являются Европа и Фива. Спутник совершает полный облет газовой планеты в течение 42 часов и 30 минут, по земному времени. По сравнению с другими лунами, Ио двигается быстрее в несколько раз, что позволяет ей поддерживать орбитальный эксцентриситет на значении 0,0041 и обладать высокой геологической активностью. Синхронность спутника выражается в постоянном повороте этой луны к Юпитеру только одним ее полушарием, в котором находится начальный меридиан.
История наблюдений и исследования спутника Юпитера
Первым сведением о спутниках Юпитера стало наблюдение Европы и Ио Галилео Галилеем, который поначалу принял их за одно небесное тело, но в последующие дни все-таки смог разделить их на отдельные объекты. Открытие произошло в 1610 году, когда ученый использовал свой новый рефракторный телескоп, увеличивающий картину в 20 раз. Последующее изучение спутников Юпитера способствовало появлению математических теорий Лапласа и Кассини, касающихся явления орбитальных резонансов, влияющих на геологию данных небесных тел.
С начала 20-го века астрономы получили возможность пользоваться телескопами с высоким разрешением. Тогда ученые рассмотрели более крупные детали на поверхности луны Ио. Позднее стал доступным спектрографический анализ космических объектов, благодаря которому было обнаружено, что луна лишена поверхностного льда, а в составе ее почвы содержится большое количество серных и натриевых соединений. Начиная с конца 20-го века изучение спутников Юпитера стало проводиться с помощью летательных аппаратов, запускаемых различными космическими программами.
