Své jméno dostal na počest milenky řeckého vrchního boha, kterému Římané říkali Jupiter. Označení „Io“ pro v pořadí nejbližší z Jupiterových měsíců navrhl už Simon Marius,
který objevil největší Jupiterovy měsíce krátce po Galileovi Galilei. Název se ale ujal až v polovině 20. století. Do té doby se„Io“ jménoval „Jupiterův měsíc 1“.
Stejně jako ostatní Galileovské měsíce, obíhá „Io“ Jupiter za stejnou dobu, za jakou se otočí kolem vlastní osy. Tomuto jevu se říká „vázaná rotace“ a nacházíme ho často u malých objektů, které obíhají kolem daleko větších a hmotnějších těles. Podobně se chová například i náš Měsíc.
Io je Měsíci podobný i v jiném ohledu. Je jen o něco větší a hustší než on. Má průměr 3643 kilometrů, což je jen o 200 km více než souputník naší mateřské planety.
Na rozdíl od ostatních Galileovských měsíců nevlastní Io žádnou vodu. Tento fakt se dá vysvětlit vysokou teplotou při vzniku Jupitera. Tak jako Slunce na počátku své kariéry vypudilo z vnitřní Sluneční soustavy zmrzlý plyn, postaral se Jupiter o to, že se plyn vytratil i z jeho nejbližšího okolí.
Albedo měsíce Io činí 0,61. Znamená to, že odráží 61 % dopadajícího světla. Teplota na jeho povrchu dosahuje ledových – 143 °C.
Měsíc Io je proto z našeho pohledu chladným, suchým a vyprahlým - peklem.
Povrch Io - síra a vulkány
Po zkušenostech z ostatních planet Sluneční soustavy, bychom mohli očekávat, že bude povrch Jupiterových měsíců zbrázděn nesčíslnými krátery. Gravitace obří planety působí na nejrůznější kosmické "smetí", menší i větší objekty, které se pohybují Sluneční soustavou. Je velice pravděpodobné, že i jeho měsíce prodělaly velké množství srážek s objekty, které Jupiter v průběhu miliard let "ulovil" díky své gravitaci.Snímky, které pořídily sondy Voyager 1 a 2, byly překvapením. Na Io neobjevily krátery, zato ale nečekaně silný vulkanismus. Povrch prvního a nejbližšího Jupiterova souputníka je starý maximálně několik miliónů let a prakticky neustále se mění.
Většina povrchu měsíce je spíše plochá, bez přílišných výškových rozdílů, existují zde ale i pohoří vysoká devět kilometrů. Při porovnání snímků, které byly pořízeny před dvaceti lety a nedávno – se ukazují zřetelné rozdíly. Tvořivé procesy na povrchu Io tedy probíhají i dnes, a to docela svižně. Io je s odstupem vulkanicky nejaktivnější objekt ve Sluneční soustavě.
Io si plně zaslouží název „pekelný měsíc“. Nejzřetelnějšími objekty na povrchu jsou vulkanické kaldery, některé až 400 kilometrů široké a několik kilometrů hluboké. Kromě nich se dají rozeznat mimo jiné i jezera ze síry. Síra a její sloučeniny barví povrch měsíce nezvyklou barevnou škálou.
Vulkanismus na Io
Na dalším snímku je vidět jedna z erupcí. Dosahují výšky až 300 km. Vymrštěný materiál dopadá zpět na povrch měsíce a vytváří přitom masivní usazeniny.Vulkanismus měsíce Io je způsobem slapovými silami,kterými na něj působí Jupiter.
Slapové působení Jupitera na Io je přibližně 6000x silnější než síly, kterými působí na naši planetu Měsíc. K němu se přičítá také vliv sousedních měsíců Europa a Ganymed – přibližně stejný jako vliv našeho Měsíce.
Slapová síla
vzniká díky rozdílům v gravitačním poli. Když se těleso ocitne pod vlivem gravitace jiného tělesa, gravitační zrychlení na bližší a vzdálenější straně se může výrazně lišit. To vede k pokřivení tvaru tělesa, aniž by se měnil jeho objem; pokud na počátku předpokládáme kulový tvar tělesa, slapová síla má tendenci pokřivit jej do elipsoidu se dvěma vybouleninami, jedné přímo naproti druhému tělesu a druhé na odvrácené straně od něj.Vzhledem k vázané rotaci Io, není ale absolutní velikost slapové síly moc důležitá - jakkoliv je vysoká. Větší vliv na procesy uvnitř měsíce má spíše změna v síle slapových sil. Io se nachází na lehce eliptické dráze kolem Jupitera a už pouhé rozdíly v jeho vzdálenosti k obří planetě způsobují zhruba tisíckrát silnější slapové síly, než vyvolává náš Měsíc.
Jupiter se navíc pro eventuálního pozorovatele na Io na obloze trochu „kolébá“ (jev je způsoben eliptickou oběžnou dráhou měsíce).
Změna relativní vzájemné polohy s Jupiterem pak vyvolává v hornině až 300 m vysoké slapové vlny. Pro srovnání – analogické deformace zemského povrchu, ke kterým dochází vlivem Měsíce, vyvolávají horninové vlny o výšce 20 – 30 cm.
Za vulkanismus na Io tedy může ne přímo blízkost Jupitera, ale eliptická oběžná dráha měsíce. Kdyby byla kruhová, tak intenzivní vulkanismus, jaký na něm nacházíme dnes, by na něm nejspíše neexistoval.
Vnitřní struktura Io
Na rozdíl od jiných měsíců ve vnějším Slunečním systému, je Io podobný spíše vnitřním planetám. Tvoří ho plášť ze silikátů, který pokrývá vnitřní jádro. To je železné, evtl. s příměsí síry. Jádro má průměr minimálně 900 km. Pod povrchem se nachází 50 km silná vrstva, která obsahuje velké množství tekutého magmatu. To dělá z Io v podstatě jeden jediný veliký vulkán.Atmosféra Io
Atmosféra na Io je velice řídká a dosahuje do výšky 120 kilometrů. Skládá se převážně z oxidu siřičitého a stopových množství jiných plynů. Ionosféra dosahuje až do výšky 700 km. Nacházíme v ní převážně iony síry, kyslíku a sodíku. Působením Jupiterova mocného magnetického pole se ztrácí, musí být tedy neustále doplňovány novým materiálem z vulkanických explozí.Vliv magnetického pole Jupiteru
Io se nachází na oběžné dráze, která ho vede přímo skrz Jupiterovo silné magnetické pole. Indukuje se tu proud o přibližném výkonu 1000 Gigawattů s potenciálem 400 000 Voltů. Ten ionizuje vrchní část atmosféry a strhává ji pryč. V oblasti, ve které kolem Jupitera Io obíhá, se pak tvoří torus, který je dobře vidět při pozorování v infračerveném světle.Tato oblast je mimochodem „smrtelná“ i pro tu nejodolnější pozemskou techniku. Zatím neznáme způsob, jak účinně odstínit instrumenty, které by se sem mohly odvážit.
Zvědaví návštěvníci ze Země
První sondy, které proletěly kolem Jupitera a tím i Io, byly v roce 1973 a 1974 Pioneer 10 a 11. Přesná pozorování se podařila až díky oběma Voyagerům v roce 1979. Naprostá většina našich znalostí o měsíci Io ale pochází dat, která na Zemi zaslal Orbiter Galileo, který pracoval u Jupitera osm let - od roku 1995.2007 proletěla těmito místy sonda New Horizons, mířící k Plutu. U Jupitera prováděla tzv. „swing-by“ manévr a využila své přístroje k fotografování obří planety a jeho měsíců. Zachytila mimo jiné i vulkanický výron, který vidíte na horním obrázku.
V roce 2011 startovala nová sonda Juno, která bude zkoumat magnetické pole Jupitera a měla by fotografovat také jeho měsíce.
Další mise byly bohužel kvůli nedostatku finančních prostředků zrušeny. Příští sondou, která k Jupiteru dorazí, bude evropská JUICE, která se ovšem bude věnovat spíše vnějším Galileovským měsícům - Ganymedu a Kallisto.
Žádné komentáře:
Okomentovat