Io — a Jupiter vulkanikus holdja: méret, aktív vulkánok és felszín
Fedezd meg Io titkait: a Jupiter vulkanikus holdja — méret, mintegy 400 aktív vulkán, változó felszín és részletes Voyager–Galileo felvételek.
Az Io a Jupiter bolygó egyik holdja. A Jupiter harmadik legnagyobb holdja: átmérője 3642 km, tehát valamivel nagyobb, mint a Föld holdja. Az Io felszíne rendkívül aktív: mintegy 400 aktív vulkán található rajta, és folyamatosan megújul.
Általános jellemzők
Az Io tömege körülbelül 8,93×1022 kg, átlagos sűrűsége nagyjából 3,53 g/cm³, ami arra utal, hogy jelentős a kőzetes (szilikátos) összetevője. Keringési sugara a Jupiter körül ~421 700 km, keringési ideje pedig ~1,769 földi nap: az Io kötött forgású, vagyis mindig ugyanaz az oldala néz a Jupiter felé (tidal locking). Mint a Föld holdjánál, ezt a viszonyt az árapály-zárásnak köszönheti.
Vulkanizmus és belső fűtés
Az Io a Naprendszer vulkanikusan legaktívabb égitestje. A felszínén kitörő lávafolyamok és izzó paterá-k (kalderaszerű vulkáni medencék) folyamatosan alakítják a domborzatot. A kitörések során többek között nagy mennyiségű szilikátlávát, ként és kén-dioxidot juttatnak a felszínre és a légkörbe, ami az Io jellegzetes, sárgás-pirosas-sárgászöldes foltos színét adja.
A vulkáni aktivitás hátterében a belső árapály-fűtés áll: az Io pályája nem teljesen kör alakú, mert része az úgynevezett Laplace-rezonanciának a Europa és a Ganymedes holdakkal. Ez a kis excentricitás folyamatosan rugalmas alakváltozást (tidal flexing) okoz a hold belsejében, ami belső hőt termel és olvadt kőzeteket táplál a felszínre.
Felszín, légkör és domborzat
Az Io felszíne folyamatosan változik: a frissen kialudt és újra feltöltött területek, kitakarított síkságok és aktív paterák váltakoznak. A felszínt kén és kénvegyületek borítják, valamint kén-dioxid-szigetek és fagyott kén-dioxid alakította területek is előfordulnak. Nincsenek jelentős becsapódási kráterek az Io felszínén: a sűrű vulkanizmus folyamatosan eltünteti őket, így a felszín nagyon fiatal.
Az Io légköre rendkívül ritka és főleg kén-dioxidból áll; a felszíni nyomás nanobárok nagyságrendű és erősen változik a helyi hőmérséklet és a vulkáni kitörések függvényében. A vulkáni kitörések során létrejövő nagy, gázban és vulkáni részecskékben gazdag oszlopok (pl. néhány jelentős kitörés eléri a több száz kilométeres magasságot) könnyen észlelhetők a távcsöves felvételeken.
Az Io domborzata változatos: a vulkanikus síkságokon kívül magas hegységek is előfordulnak, egyes csúcsok elérhetik a ~15–17 km-es magasságot, amelyek kialakulása részben tektonikus és vulkanikus folyamatokhoz köthető.
Belső szerkezet
Az Io belseje réteges: valószínűleg vas-vas-szulfid maggal, kőzetes köpeny és kérgessel. A belső hő nagy része árapály-fűtésből származik, emiatt a köpeny és a felső rész részben olvadt maradhat, ami táplálja az aktív vulkáni rendszereket.
Mágneses és környezeti kölcsönhatások
Az Io erősen kölcsönhat a Jupiter mágneses terével: a holdból kijutó ionizált anyagok (főként kén- és oxigénionok) létrehozzák az úgynevezett Io-plazmatóruszt a Jupiter körül. Az Io és a mágneses tér közötti vezető kapcsolat (Io flux tube) erős elektromos áramokat hoz létre, amelyek helyi auroraszerű jelenségeket okoznak a Jupiter mágnesességének közelében, valamint erős rádióemissziók forrásai lehetnek.
Felfedezés és űrszondák megfigyelései
Io-t 1610-ben fedezte fel Galileo Galilei, a Galilei-holdak egyike. A részletes megfigyeléseket a Voyager 1 és 2 1979-es átrepülése, majd a Galileo 1990-es években végzett mérései hozták. A cikk elején is említett módon: egy új alaptérkép az űrszondák, különösen a Voyager 1 és a Galileo felvételeinek kombinálásával készült; a Voyager 1 felvételei kiváló részletességgel fedik le a 240° W és 40° W közötti hosszúságokat és a közeli déli szélességeket, míg a Galileo egyes részeket rosszabbul látott a korlátozott geometria és a sugárzási környezet miatt.
Ezen kívül a New Horizons és más küldetések is készítettek Io-ról felvételeket és méréseket, a Juno pedig továbbra is hozzájárul a Jupiter–hold rendszer jobb megértéséhez.
Fontos megfigyelési és tudományos következtetések
- Io a Naprendszer legaktívabb vulkanikus égiteste, ami lehetővé teszi a vulkáni folyamatok tanulmányozását más körülmények között.
- A hold szerepe a Jupiter magnetoszférájában és az Io-plazmatórusz fenntartásában kulcsfontosságú a bolygórendszer plazmafizikai folyamatai szempontjából.
- Az árapály-fűtés és a rezonanciák példát adnak arra, hogyan befolyásolják a keringési mechanizmusok egy hold belső folyamatait és felszínét.
Összefoglalva: az Io egy dinamikus, geológiailag fiatal világ, ahol a vulkanizmus, a kémiai összetétel és a mágneses kölcsönhatások egyaránt különleges laboratóriumot nyújtanak a bolygókutatás számára.
Kérdések és válaszok
K: Mi az az Io?
V: Az Io a Jupiter bolygó egyik holdja.
K: Mekkora az Io?
V: Az Io átmérője 3642 km, valamivel nagyobb, mint a Föld holdja.
K: Hány aktív vulkánja van az Iónak?
V: Az Io-n körülbelül 400 aktív vulkán van.
K: Az Io a Naprendszer vulkanikusan legaktívabb égitestje?
V: Igen, az Io a Naprendszer vulkanikusan legaktívabb égitestje.
K: Hogyan változik folyamatosan az Io külseje?
V: A vulkánok hatalmas mennyiségű szilikátlávát, ként és kén-dioxidot törnek ki, folyamatosan változtatva az Io megjelenését.
K: Mi a Jupiter Io nevű holdjának új alaptérképe?
V: A Jupiter Io holdjának új alaptérképét a Voyager 1 és a Galileo missziók legjobb képeinek kombinálásával készítették el.
K: Miért prolate spheroid az Io?
V: Az Io egy prolate szferoid, amelyet a Jupiter gravitációja által okozott árapály-nyomás húz ki a kerekségből. A legtöbb égitesttől eltérően az Io oldala mindig a Jupiter felé néz, mivel ugyanaz az árapály-zárlat okozza, ami miatt a Hold oldala mindig a Föld felé néz.
Keres