Galilei neljast kuust suuruselt teine ja Jupiterile lähim Io dokumenteeris esmakordselt Galileo Galilei 1610. aasta jaanuaris. Kuu Io tõestas koos kuude Ganymedese, Europa ja Callistoga maalastele, et meie kahvatusinine planeet ei ole universumi, galaktika ega isegi mitte päikesesüsteemi keskpunkt, kas või seetõttu, et need neli kuud tiirlesid ümber Jupiteri, mitte meie. Kuigi Galileo hoidis oma vaatlust katoliku kiriku tagakiusamise tõttu aastaid saladuses, sillutas tema Io avastamine teed järgmistele sajanditele selle kuu kohta väga kummalistele avastustele.
Heleda ja häguse maastiku tõttu Jupiteri "pitsakuuks" kutsutud Iot on nähtud ka tulest ja jääst koosneva kuuna, kuna see asub meie päikesesüsteemi ülikülmas osas (Päikesest ligi 640 miljoni kilomeetri kaugusel) , kuid erinevalt Jupiteri teistest kuudest eraldab see vaatamata oma väiksusele tohutul hulgal soojust. See on ülikõrge vulkaanilise aktiivsusega koht ja tänapäeva teadlased on näinud kosmoses tõeliselt põrgulikku maastikku, kui selline asi kuskil eksisteerib.
Galileo nimetas Io tegelikult Jupiter I-ks, kuid Kuu sai oma mütoloogilise nime 1850. aastate keskel. Preestrinna Hera (Zeusi naise) eeskujul kujundatud taevakeha Io oli üks paljudest, kellega Zeusil (Rooma jumala Jupiteri vaste) suhe oli. Kreeka mütoloogias muutus Io lehmaks, et vältida Hera vahelejäämist, ja see on sobilik lugu muutuva maastikuga kummalise kuu jaoks. Allpool on kümme fakti Io kohta, mis on üks kummalisemaid looduslikke satelliite meie kosmosenurgas.
10. Veest ilma jäänud
Foto: NASA/JPL/Arizona Ülikool
Io on üks kuivemaid kohti päikesesüsteemis. Kui Io algselt Jupiteri orbiidil tekkis, oli sellel jää. Teadlased usuvad, et vesi eksisteeris Io pinnal pärast selle moodustumist. Igasugune vesi, mis võis Iol minevikus eksisteerida, on aga Jupiteri intensiivse kiirguse tõttu sealt ammu aurustunud.
See ei tähenda, et teadlased on välistanud võimaluse, et elu eksisteerib pigem Io sees kui selle pinnal. Kui Jupiter I pinnal üldse elu eksisteerib, on need tõenäoliselt sügaval kuukoores elavad organismid. Seega, kui loodate Iol tulnukaid leida, peate vaatama sügavale maa alla, kus saate kiirguse eest peitu pugeda.
9. Tohutud vulkaanid
Io kogeb äärmist vulkaanilist aktiivsust. Oleme kõik kuulnud 1980. aastal Washingtonis toimunud St. Helensi mäe purskest ja Vesuuvi purskest aastal 79 pKr. e., mis mattis iidse Pompei linna laulukihi alla või Yellowstone'i supervulkaani kohta, mis asub Wyomingi osariigi põhjas. Kuid nad kõik kahvatuvad Ios toimuva ees. Tegelikult on väikesel kuul sadu vulkaane, mis on Io pinnal valitseva ilmastiku peamine tegur.
Io vulkaanipursked on nii võimsad, et neid saab Maalt teleskoopide abil näha. Mõne sekundi jooksul toimuvad pursked sadadel ruutkilomeetritel. Väidetavalt vabastavad mõned pursked 20 triljonit vatti energiat, saates praht otse kosmosesse. Mõnikord tõusevad väävli, kivimi ja tahkete osakeste sambad 400 kilomeetri kõrgusele Kuu pinnast. Io pursked on tavaliselt tuhandeid kordi võimsamad kui meie planeedil. Pärast purskeid voolavad Io vulkaanidest välja laavajõed, mille pikkus on mõnel juhul sadu kilomeetreid.
8. Laavameri
Io pinna all on magmamered, mis katavad kogu Kuu. Kuu kooriku all olev kokkusuruv, lämbuv ja lörtsuv magmakiht sarnaneb želatiiniga ja toidab Io vulkaane, võimaldades samal ajal kuu pinnal hõljuda sulakividel. Selle maa-aluse vedela kivimi reservuaari paksus on 50 kilomeetrit, mis seletab, miks Io on päikesesüsteemi kõige vulkaanilisema tegevuse koduks.
Teadlased hindasid hiljuti, et kuigi Io läbimõõt on ligikaudu Põhja-Ameerika laius, eraldavad selle vulkaanid 100 korda rohkem laavat kui kõik Maa vulkaanid kokku. Ühes Io piirkonnas, mis sai Põhjala kavaluse ja pettusejumala järgi nimeks Loki Patera, ulatub üks vulkaanilistest süvenditest 204 kilomeetrit ja on pidevalt maapinnast pärit magmaga täidetud. Avatuna oleks see laavameri miljoneid kordi suurem kui ükski Maalt leitud laavameri.
7. Io temperatuur
Io temperatuurid muutuvad radikaalselt. Kõigist meie päikesesüsteemi kuudest võib Io pinnal esineda kõige suuremaid temperatuurikõikumisi. Mõnedes Io piirkondades, kus domineerib ulatuslik vulkaaniline tegevus, võib temperatuur olla 1700 kraadi Celsiuse järgi, mis on kuumem kui Merkuuri pind. Jupiteri kiirguse ja nii kõrgete temperatuuride tõttu vajab iga Io külastaja üsna tugevat päikesekaitsekreemi. Io on aga üldiselt väga külm koht.
Nendest vulkaanilise tegevuse levialadest eemal langeb Io pinnatemperatuur -153 kraadini Celsiuse järgi. NASA Galileo kosmoselaev leidis, et öised temperatuurid Io saarel on peaaegu samad, mis selle ekvaatoril ja pooluste lähedal. Üllataval kombel on see peaaegu täpselt vastupidine Maal toimuvale, kuna ekvatoriaalsed piirkonnad saavad rohkem päikesevalgust kui polaaralad.
6. See koht lõhnab
Io võib olla meie päikesesüsteemi kõige haisvam koht! Justkui konte külmetav temperatuur, tuhandekraadised kuumad punktid ja veepuudus poleks piisavad, et elu oluliselt raskemaks muuta, haiseb Io mädamunade järgi. Miks? Io õhuke atmosfäär koosneb peamiselt vääveldioksiidist (eraldub vulkaanidest). Io atmosfäär sisaldab ka jälgi muudest elementidest, mis hoiavad selle vastiku vääveldioksiidi õhus kinni.
Pidevad vulkaanipursked lisavad “gaasi”, tekitades Kuul üsna terava lõhna. Kuid see gaas aitab kaasa ka Io atmosfäärile (isegi kui see lõhnab kohutavalt), muutes selle kuude seas ainulaadseks, kuna enamikul puudub atmosfäär. Kas valida õhk, mis lõhnab nagu mädamuna või vaakum? Muidugi lämbute igas neist.
5. Tugev magnetism
Foto: Don Davis
Kuna Io atmosfäär koosneb peamiselt vääveldioksiidist, aitab see kaasa asjaolule, et Io sattus väga ioniseeritud kohta. Io orbiit Jupiteri ümber läbib intensiivseid magnetvälju, muutes Io orbitaalseks elektrigeneraatoriks. Tähelepanu väärib aga mitte ainult laetud atmosfäär, mis tekitab võimsaid äikesetorme, vaid ka asjaolu, et Jupiteri magnetilise mõju tõttu paiskub igal sekundil maha ligikaudu tonn Kuu pinnakatet. See on tõsine kaalulangus!
Io-st "ärarebitud" materjal läbib kiiresti ionisatsiooni, moodustades Kuu ümber intensiivse kiirguspilve. Teadlased nimetavad seda plasmatoruks. Io on üks väheseid kohti meie päikesesüsteemis, kus sellist nähtust on täheldatud, lisades Io veidruste nimekirja veel ühe veidruse. Kahjuks kipuvad teadlased nõustuma, et selline kiirgus jätab vähe võimalusi elu tekkeks Iol (kuigi nad ei välista seda täielikult) võrreldes teiste Jupiteri ümber tiirlevate kuude, näiteks jäise kuuga Europa, võimalusega.
4. Lühike aasta Io-l
Io aasta on üks lühemaid Päikesesüsteemis. Kas arvate, et aeg lendab Maal kiiresti? Io saarel on aasta (orbitaalperiood Jupiteri ümber) vaid 42 Maa tundi.
Kui Maa Kuul võtab meie planeedi ümber tiirlemiseks aega umbes 27 päeva, siis Io aasta möödub sellega võrreldes uskumatult kiiresti! Huvitaval kombel on Io aasta pikkus peaaegu võrdne tema päeva pikkusega (1,8 Maa päeva).
3. Venitatud ja kokkusurutud
Foto: NASA/JPL
Veel üks kummaline fakt. Nagu taigna sõtkumisel, mõjutab Io pinda pidevalt Jupiteri uskumatu gravitatsioon. See tähendab, et Jupiteri mõjul tema kuu venib ja tõmbub pidevalt kokku, muutes oma kuju, kuna kuu sees olev magma tõmbub kokku nagu želatiin. Niinimetatud loodete soojenemise ajal võib Io pind iga päev sadu kilomeetreid üles-alla punnitada.
Ka teised kuud, nagu Europa ja Enceladus, alluvad loodete kuumenemisele, tekitades esimese jäässe tohutuid pragusid ja põhjustades jäägeiserite purskamist.
2. Väävlist lumi
Foto: SwRI / Andrew Blanchard
Väävellund langeb Iole iga päev. Erinevalt külmunud veekristallidest, mida oleme siin Maal harjunud nägema, on Io "lumi" väga kummaline. Igal aastal läheb Kuu kaheks tunniks Jupiteri tohutusse varju. See loob tõkke päikesevalgusele, takistades Io õhukese atmosfääri kuumenemist. Jupiteri varjus soodustab külm temperatuur atmosfäärist pärit vääveldioksiidi "lumena" pinnale langemist. Ka Io vulkaanidest välja pääsev gaas külmub koheselt, võimaldades väävliosakestel välja kukkuda.
Lisaks juhtub selle "varjuefekti" ajal midagi väga ebatavalist: nende lühikeste varjutuste ajal hävib Io atmosfäär oluliselt. Umbes kaks tundi hiljem, kui päikesevalgus hakkab jõudma Io pinnale, sünnib Kuu atmosfäär uuesti, kui mahasadanud väävellumi naaseb gaasilisse olekusse (sublimatsioon). Seega on Io atmosfäär lõpmatus hävimise ja taassünni tsüklis, kuna päikesevalgus ei mõjuta mitte ainult temperatuuri pinnal, vaid ka atmosfääri olemasolu Kuu ümber.
1. Io aitab meil mõista Maa ajalugu
Jupiteri kuu Io on võib-olla üks kummalisemaid kohti meie päikesesüsteemis, mida võib ette kujutada, arvestades tohutuid vulkaane, laavamerd, haisvat atmosfääri (kui see on olemas) ja Jupiteri võimsa kiirguse pommitamist. Teadlasi ei köida aga mitte Io geofüüsikalised veidrused, vaid asjaolu, et see annab meile pilguheit Maa ajaloosse.
Kui Maa esimest korda rohkem kui neli miljardit aastat tagasi tekkis, oli see massiivne magmapall, mida pommitasid selle laavamerre langevad asteroidid. On hämmastav, et nii kauge tulnukate maailm võimaldab meil uurida kõige varasemaid vulkaanilisi sündmusi, mis võisid meie planeedil aset leida. Nagu see kümnest Io kohta käivast tulnukate faktist koosnev nimekiri näitab, on Jupiteri lähim kuu tõepoolest tõeline kosmiline veider.
Osad materjalist satelliitide kohta, neid oli ainult kolm - Kuu Maa lähedal ja kaks Marsi satelliiti. Täna räägime vaid ühe planeedi satelliitidest, kuid planeedi satelliitide arv on lihtsalt uskumatu.
Jupiteril on päikesesüsteemis eriline koht, sest see on peaaegu kaks ja pool korda suurem kui kõik planeedid kokku. Jupiter on nii massiivne, et tema ühine massikese Päikesega asub Päikese pinna kohal.
Jupiteri ühist massikeskust Päikesega tähistab täpp
Jupiteril on väga võimas kiirgus, Päikesesüsteemis on kõrgem tase ainult Päikesel. Võrreldes teiste planeetidega tiirleb selle ümber tohutult palju satelliite.
Tänu Jupiteri süsteemi maapealsetele vaatlustele oli 1970. aastate lõpuks teada kolmteist kuud. 1979. aastal avastas kosmoselaev Voyager 1 Jupiterist mööda lennates veel kolm satelliiti. Seejärel avastati uue põlvkonna maapealsete teleskoopide abil veel 51 Jupiteri satelliiti.
Enamiku satelliitide läbimõõt on 2–4 kilomeetrit. Teadlased viitavad sellele, et Jupiteril on vähemalt sada satelliiti, kuid nagu juba öeldud, on praeguseks registreeritud 67 ja hästi uuritud 63.
Jupiteri satelliidid jagunevad kolme rühma: Galilei, sisemised ja välised. Alustame Galilea omadest.
Galilei satelliidid
Neli suurimat satelliiti - Io, Europa, Ganymedes ja Callisto - avastas Galileo Galilei aastal 1610 ja seetõttu nimetatakse neid nüüd "galilealasteks". Need kuud tekkisid pärast selle tekkimist Jupiterit ümbritsenud gaasist ja tolmust.
Jupiteri Galilei satelliidid. Vasakult paremale Jupiteri kauguse järjekorras: Io, Europa, Ganymedes, Callisto
Suuruse võrdlus. Ülemises reas vasakult paremale Jupiteri kauguse järjekorras: Io, Europa, Ganymedes, Callisto. Maa ja Kuu all
Ja umbes
Jupiteri viies satelliit Io on vulkaaniliselt kõige aktiivsem keha Päikesesüsteemis. Selle vanus on neli ja pool miljardit aastat; Jupiter on umbes sama vana. Satelliit on alati oma planeedi poole suunatud ühe küljega. Kaugus Jupiteri pinnast Iosse on 350 tuhat kilomeetrit. Selle läbimõõt on 3642 kilomeetrit – veidi suurem kui Kuu läbimõõt (3474 kilomeetrit). See on Päikesesüsteemi suuruselt neljas kuu.
Vulkaaniline tegevus satelliitidel on Päikesesüsteemis üliharuldane nähtus ja meie süsteemi Io on selles osas vaieldamatu lemmik. See on üks neljast praegu teadaolevast kosmilisest kehast Päikesesüsteemis, millel toimub vulkaaniline tegevus. Lisaks sellele: Maa, Triton (Neptuuni kuu) ja Enceladus (Saturni kuu). Vulkanismi “kahtlustatakse” ka Veenust (Beeta piirkond), kuid aktiivseid vulkaane pole sellel veel märgatud.
Io pursked on hiiglaslikud ja neid on kosmosest selgelt näha. Vulkaanid paiskavad väävlit kolmesaja kilomeetri kõrgusele. Satelliidi pinnal on hästi näha palju laavavooge ja üle saja kaldeera, kuid löögikraatreid pole; kogu pind on kaetud mitmesuguste värviliste vormidega väävliga. Kuu Io atmosfäär sisaldab peamiselt vääveldioksiidi, selle põhjuseks on kõrge vulkaaniline aktiivsus.
Animatsioon Tvashtara purskest, mis on koostatud viiest New Horizonsi kosmoseaparaadi 2007. aastal tehtud pildist
Jupiteri läheduse tõttu on satelliit allutatud planeedi tohututele gravitatsioonijõududele, mis põhjustavad loodete jõude, mis tekitavad satelliidi sees tohutut hõõrdumist, mistõttu kuumeneb nii Io sisemus kui ka selle pind. Planeedi gravitatsioonijõud venivad ja deformeerivad satelliiti pidevalt. Mõned satelliidi osad on kuumutatud kolmesaja kraadini Celsiuse järgi; Iol on avastatud ka kaksteist vulkaani, mis paiskavad magmat kuni kolmesaja kilomeetri kõrgusele.
Iol asuva Pele mäe purse, mille jäädvustas kosmoselaev Voyager 2.
Lisaks Jupiterile on Io allutatud ka teiste satelliitide – Ganymedese ja Europa – gravitatsioonijõududele. Peamist mõju avaldab satelliit Europa, pakkudes selle lisakütet. Erinevalt maapealsetest vulkaanidest, millel on pikk "uneperiood" ja suhteliselt lühike pursete periood, on kuuma satelliidi vulkaanid alati aktiivsed. Pidevalt voolav sulamagma moodustab jõgesid ja järvi. Suurima sulajärve läbimõõt on paarkümmend kilomeetrit ja see sisaldab jäätunud väävlisaart.
Io liikumine läbi Jupiteri magnetosfääri tekitab võimsat elektrit, põhjustades Jupiteri ülemistes atmosfäärikihtides tugevaid äikesetorme. Kuid mitte ainult Jupiter ei tunne end nende koostoimest halvasti – selle võimsad magnetvööd võtavad Iolt igas sekundis 1000 kilogrammi aineid. See tugevdab veelgi Jupiteri magnetosfääri, kahekordistades selle suurust.
Euroopa
Europa on Jupiterist kõige kaugemal kuues kuues. Selle pind on kaetud jääkihiga, teadlased usuvad, et selle all on vedel ookean. Europa on umbes neli ja pool miljardit aastat vana – umbes sama vana kui Jupiter.
Kuna satelliidi pind on noor (umbes sada miljonit aastat vana), pole sellel peaaegu ühtegi meteoriidikraatrit, mis tekkis suurel hulgal 4,5 miljardit aastat tagasi. Teadlased on leidnud Euroopa pinnalt vaid viis kraatrit, nende läbimõõt on 10–30 kilomeetrit.
Europa orbiidi kaugus Jupiterist on 670 900 kilomeetrit. Satelliit on alati ühe küljega planeedi poole, selle läbimõõt on 3100 kilomeetrit, seetõttu on Europa väiksem kui Kuu, kuid suurem kui Pluuto. Europa pinnatemperatuur ekvaatoril ei tõuse kunagi üle miinus 160 kraadi Celsiuse järgi ja poolustel üle miinus 220 kraadi Celsiuse järgi.
Kaks Euroopa struktuuri mudelit
Teadlased väidavad, et sügaval Kuu pinna all on ookean ja selles ookeanis võib leida eluvorme. Need võivad eksisteerida tänu termilistele allikatele maa-aluste vulkaanide läheduses, nagu Maal. Veekogus Euroopas on kaks korda suurem kui meie planeedil.
Euroopa kuju kõikumine, mis on seotud loodetega, põhjustades selle väljavenimise ja seejärel uuesti ümardumise
Satelliidi pind on kaetud pragudega. Paljud usuvad, et selle põhjustavad ookeani pinna all olevad loodete jõud. Võimalik, et Kuu Jupiteri lähedale jõudes tõuseb jääalune vesi tavalisest kõrgemale. Ja kui see nii on, põhjustas veetaseme pidev tõus ja langus palju pinnal täheldatud pragusid. Paljud teadlased usuvad, et maapinna all olev ookean murrab mõnikord läbi pragude (nagu vulkaani laava) ja seejärel külmub. Selle teooria tõestuseks võivad olla Europa Kuu pinnal täheldatud jäämäed.
Europa on üks sujuvamaid kehasid Päikesesüsteemis – sellel pole üle saja meetri kõrgusi. Satelliidi atmosfäär on haruldane ja koosneb peamiselt molekulaarsest hapnikust. Tõenäoliselt oli see päikesekiirguse ja muu kõva kiirguse mõjul jää lagunemise tagajärg vesinikuks ja hapnikuks. Molekulaarne vesinik aurustub satelliidi pinnalt kiiresti, kuna see on üsna kerge ja Europa gravitatsioonijõud on nõrk.
Ganymedes
Ganymedes on Päikesesüsteemi suurim kuu. Selle läbimõõt on 5268 kilomeetrit – see on 2% suurem kui Titan (Päikesesüsteemi suuruselt teine satelliit) ja 8% suurem kui Mercury. Kui see oleks Jupiteri asemel tiirlenud ümber Päikese, oleks see liigitatud planeediks. Kaugus Ganymedest Jupiteri pinnani on ligikaudu 1 070 000 kilomeetrit. See on ainus satelliit Päikesesüsteemis, millel on oma magnetosfäär.
Ganymedese pind jaguneb kahte rühma. Esimene neist on kolm ja pool miljardit aastat tagasi aktiivsete geoloogiliste protsesside käigus tekkinud kummalised jääribad, mis hõivavad 60% pinnast. Teine rühm (vastavalt ülejäänud 40% pinnast) on iidne paks jäine maakoor, mis on kaetud arvukate kraatritega.
Ganymedese võimalik sisemine struktuur
Südamikust ja silikaatvahevööst tulev soojus võimaldab maa-aluse ookeani olemasolu. Arvatakse, et see asub kakssada kilomeetrit maapinnast allpool, erinevalt kuust Europa, millel on pinnale lähemal suur ookean.
Kuu atmosfäär on õhuke ja koosneb hapnikust, mis sarnaneb Euroopa ümbruse atmosfääriga. Ganymedese kraatrid on vähe tõusnud ja on teiste kuude kraatritega võrreldes väga lamedad. Neil puudub Kuu kraatritele iseloomulik keskne süvend. Selle põhjuseks on tõenäoliselt pehme jääpinna aeglane ja järkjärguline liikumine.
Callisto
Callisto on Päikesesüsteemi suuruselt kolmas kuu. Selle läbimõõt on 4820 km, mis moodustab umbes 99% Merkuuri läbimõõdust ja selle mass on vaid kolmandik selle planeedi massist. Callisto on umbes 4,5 miljardit aastat vana, umbes sama vana kui Ganymedes, Europa, Io ja Jupiter ise. Satelliit asub planeedist peaaegu 1,9 miljoni kilomeetri (1 882 700 km) kaugusel. Suure kauguse tõttu planeedist asub see väljaspool gaasihiiglase karmi kiirgusvälja.
Callisto
Callistol on üks Päikesesüsteemi vanimaid pindu – selle vanus on ligikaudu neli miljardit aastat. See kõik on kaetud kraatritega ja iga uus meteoriidi kokkupõrge langes kindlasti juba tekkinud kraatrisse. Iidne pind on säilinud tänapäevani tänu vägivaldse tektoonilise aktiivsuse puudumisele ja satelliidi pinna kuumenemisele alates selle tekkimisest.
Paljud teadlased usuvad, et Callisto on kaetud tohutu jääkihiga, mille all on ookean ning Callisto keskus sisaldab kive ja rauda. Callisto atmosfäär on õhuke ja koosneb süsinikdioksiidist.
Üks tähelepanuväärsemaid kohti Callistol on Valhalla kraater. Kraater koosneb 360-kilomeetrise läbimõõduga heledast keskalast, selle ümber on kuni 1900-kilomeetrise raadiusega kontsentriliste rõngaste kujulised seljandikud: need kiirgavad sealt välja nagu vette visatud kivi rõngad. Kokku on Valhalla läbimõõt umbes 3800 kilomeetrit. See on kogu päikesesüsteemi suurim kokkupõrkekraatri ümber moodustunud ala. Kraater ise on suuruselt Päikesesüsteemis kõigest kolmeteistkümnes. See struktuur tekkis satelliidi kokkupõrkest suhteliselt suure, 10–20 kilomeetri suuruse asteroidiga.
Valhalla – löögibassein Kuul Callisto
Kuna Callisto asub väljaspool Jupiteri karmi kiirgusvälja, peetakse seda kosmosebaasi ehitamisel (pärast Kuu ja Marsi) prioriteetseks objektiks. Satelliidi jääst saab vett ammutada ja selle pinnauuringuid saab läbi viia teisel Jupiteri satelliidil - Europal. Lend Callistosse võib kesta kaks kuni viis aastat. Eeldatakse, et esimene mehitatud missioon sellele satelliidile saabub mitte varem kui 2040. aastal ja võib-olla isegi hiljem.
Callisto sisestruktuuri mudel. Kuvatud: jäine maakoor, võimalik ookean ning kivide ja jää tuum
Jupiteri sisesatelliidid
Miks nad on sisemised? Fakt on see, et nende satelliitide orbiidid asuvad Jupiterile väga lähedal ja nad kõik asuvad planeedile lähima Galilei satelliidi Io orbiidil. Neid on ainult neli: Metis, Amalthea, Adrastea ja Teeba.
Amalthea juhtkülg (paremal Jupiter, peal põhjapoolne). Crater Pan on nähtav ülemises paremas servas, Gaia (erksate nõlvadega) alumises servas. Värvifoto Voyager 1-st (1979)
Amalthea, 3D mudel
Need kuud, nagu ka mitmed seninägematud sisekuud, täiendavad ja toetavad Jupiteri nõrka rõngasüsteemi. Metis ja Adrastea aitavad toetada Jupiteri peamist rõngast, Amalthea ja Teeba aga oma nõrku välisrõngaid.
Siserühma satelliitidest pakub suurimat huvi Amalthea. Selle satelliidi pind on tumepunast värvi, millel pole Päikesesüsteemis analooge. Teadlased oletavad, et see koosneb peamiselt jääst koos mineraalide ja väävlit sisaldavate ainetega, kuid see hüpotees ei selgita satelliidi värvi. Tõenäoliselt püüdis Jupiter satelliidi väljastpoolt, nagu ta teeb seda regulaarselt komeetidega.
Jupiteri välissatelliidid
Välimine rühm koosneb väikestest satelliitidest, mille läbimõõt on üks kuni sada seitsekümmend kilomeetrit. Nad liiguvad mööda piklikke orbiite, mis on tugevalt kaldu Jupiteri ekvaatori poole. Praegu on 59 välisrühma satelliiti. Planeedi lähedal asuvad satelliidid liiguvad oma orbiitidel Jupiteri pöörlemissuunas, enamik kaugemaid satelliite aga vastupidises suunas.
Jupiteri kuude orbiidid
Mõned väikesed satelliidid liiguvad peaaegu identsetel orbiitidel; arvatakse, et need on kõik suuremate satelliitide jäänused, mille Jupiteri gravitatsioonijõud hävitas. Kõik välised satelliidid, mida mööda lendavad kosmoseaparaadid jälgisid, näevad välja nagu vormitud plokid. Tõenäoliselt lendasid mõned neist vabalt kosmoses, kuni Jupiteri gravitatsiooniväli nad kinni püüdis.
Jupiteri rõngad
Lisaks satelliitidele on Jupiteril rõngaste süsteem. Jah, Jupiteril on ka rõngad. Lisaks on need olemas kõigil neljal meie päikesesüsteemi gaasigigandil. Kuid erinevalt Saturnist, millel on läikivad, jäised rõngad, on Jupiteri rõngastel vähe tolmune struktuur. Seetõttu avastas Galileo Saturni rõngad juba 1610. aastal ja Jupiteri nõrgad rõngad alles 1970. aastal, kui kosmoseaparaat esmakordselt Jupiteri süsteemi külastas.
Galileo pilt põhirõngast, mis kasutab ettepoole hajutatud valgust
Jupiteri rõngaste süsteem koosneb neljast põhikomponendist: "halo" - osakeste paks torus, suhteliselt hele ja väga õhuke "Pearõngas" ja kaks laia ja nõrka välimist rõngast, mida nimetatakse "ämblikurõngaks".
"Pearõngas" ja halo koosnevad peamiselt Metise, Adrastea ja võib-olla mitmete teiste satelliitide tolmust. Halo on sõõrikukujuline ja umbes kakskümmend kuni nelikümmend tuhat kilomeetrit lai, kuigi suurem osa selle materjalist asub rõnga tasapinnast mõnesaja kilomeetri raadiuses. Arvatakse, et selle kuju on seotud Jupiteri magnetosfääris olevate elektromagnetiliste jõududega, mis mõjutavad rõngastolmu osakesi.
"Ämblikuvõrgu rõngad" - rõngad õhukesed ja läbipaistvad nagu ämblikuvõrk, mis on oma nime saanud neid moodustavate satelliitide materjali järgi: Amalthea ja Teeba. Pearõnga välisservadele annavad jooned kuud Adrastea ja Metis.
Jupiteri rõngad ja sisekuud
Jätame Jupiteri ja selle satelliitidega hüvasti ning jätkame teekonda edasi. Järgmises artiklis analüüsime Saturni satelliite ja rõngaid.
Zeusi armastatu järgi nime saanud Io on üks Galilea satelliite, mis on hiiglaslikule planeedile Jupiterile kõige lähemal. Satelliidi nime andis S. Marius 1614. aastal. See keha on teiste suurte satelliitide seas kolmandal kohal, ületades oma suuruselt Euroopat.
Io läbimõõt on 3630 km, s.o. on 1,04 kuu. Jovia kuu mõõtmed on võrreldavad Maa mõõtmetega. Mass ületab aga Kuu massi 1,21 korda, ulatudes 88 935 kvadriljoni tonnini.Heledus jääb alla teiste Galilea satelliitide heledusele, välja arvatud Ganymedes.
Io on alati ühe küljega planeedi poole, täpselt nagu Kuu on Maa poole. Seda seletatakse asjaoluga, et Io pöörlemiskiirus ümber oma telje on võrdne tema pöörde kiirusega ümber Jupiteri. Planeedi ja satelliidi vaheline kaugus on 421,6 tuhat km, ülejäänud Galilei satelliidid asuvad Jupiterist palju kaugemal.
Iol on ka teine rekord: kuna see avastati ühena esimestest ja oli tol ajal planeedile kõige lähemal, sai see järjekorranumbri I (vastavalt Europa, Ganymedes ja Callisto, II, III, IV). Samal ajal on Jupiteri, Metise ja Adrastea lähimad looduslikud satelliidid numbrid XVI ja XIV.
Selle satelliidi reljeef on teiste pinnaga võrreldes ebatavaliselt keeruline: põhjapoolkeral on laiad orud järskude nõlvade ja kaljudega (järsud servad), künkad ja lohud, arvukad vulkaanilised kaldeerad, kõrged mäed - kuni 10 km.
Io pind tekkis umbes 1 miljon aastat tagasi ja on geoloogiliselt väga noor. Sellest annab tunnistust üle 2 km läbimõõduga kokkupõrkekraatrite täielik puudumine. Lisaks kinnitab seda satelliidi sisemuse kõrge vulkaaniline aktiivsus.
Io on ainus vulkaaniliselt aktiivne satelliit Päikesesüsteemis. Voyager-fotograafia avastas objekti pinnalt üle saja kaldeera (vulkaanikraatrite avause) läbimõõduga 200 km, s.o. mitu suurusjärku suurem kui Maal. Kosmoselaevad on registreerinud seitsme vulkaani tegevuse, mille kohta võime täie kindlusega väita, et need on aktiivsed.
Esimene Iole lähenenud seadmetest jälgis kõigi seitsme vulkaani tööd, teise seadme lähenemise ajaks oli ühe tulise mäe purse lõppenud. Film salvestas pursanud materjali heidet marginaalse vulkaani tuulutusavadest 200 km kõrgusele. Vulkaan paiskas ainet välja, andes sellele kiiruseks 1 km/s, mida Maal ei täheldata. Keemilise koostise poolest on vulkaaniheitmete gaasid ja osakesed esindatud peamiselt vesiniksulfiidi ja vääveldioksiidiga. See on tüüpiline ka maapealsete pursete puhul.
Tõenäoliselt on Io-l väävel planeedi keemilise evolutsiooni peamise elemendina. On olemas versioon, et Io-l vedel magma peaaegu ei tungi satelliidi tahke silikaatkooriku pinnale, kuna see reageerib väävlimerega. Viimased on vedela väävli subkortikaalsed varud. Just see paiskub surve all satelliidi pinnale, murdes läbi selle õhukese noore koore. See väävel koguneb planeedile kihtidena, mille paksus on keskmiselt 3–5 kuni maksimaalselt 30 km. Planeedi välimus on väävliühenditega erksavärviline. Punased, lillad ja kollased laigud tekkisid puhta väävli kondenseerunud aurudest, mustad väävlirikkast vulkaanilisest tuhast ja valged vääveldioksiidi kristallidest, mida nimetatakse väävellumeks.
1610. aastal märkas Itaalia teadlane Galileo Galilei Jupiteri kettal nelja täppi. Laigud tekkisid ja siis jälle kadusid. See sarnanes planeetide pöörlemisega ümber sellise tähe nagu Päike. Nii avastati Jupiteri esimesed "kuud", mis said oma nime teadlase järgi - Galilei satelliidid. Peaaegu nelisada aastat olid teadlased, astronoomid ja lihtsalt amatöörid kindlad, et Jupiteril on ainult neli satelliiti. Kosmosetehnoloogia ajastul aga kümneid Jupiteri kuud. Kõik nad koos hiiglasliku hiiglasega moodustavad teise, väikese "päikesesüsteemi". Kui Jupiteri mass oleks 4 korda suurem tema tegelikust massist, moodustuks teine tähesüsteem. Maa silmapiiril oleks seda täheldatud kaks tähte: Päike ja Jupiter.
Kõik satelliidid pöörlevad Jupiteri tohutu gravitatsiooni tõttu, nende pöörlemine on sarnane Kuu pöörlemisele ümber Maa. Igal "kuul" on oma orbiidid, mis asuvad gaasiplaneedist erinevatel kaugustel. Jupiteri lähim satelliit on Metis asub planeedist 128 tuhande km kaugusel, samas kui kõige kaugemad on oma "peremehest" 20-30 miljonit km kaugusel. Praegu on teadlaste ja astronoomide pilgud suunatud spetsiaalselt 4 Galilei satelliidi (Io, Europa, Ganymedes, Calisto) uurimisele, kuna need on Jupiteri suurimad ja ettearvamatumad kuud. Need on kõige huvitavamad uued maailmad, millest igaühel on oma ajalugu, saladused ja nähtused.
Ja umbes
Satelliidi nimi: Ja umbes;
Läbimõõt: 3660 km;
Pindala: 41 910 000 km²;
Maht: 2,53 × 10 10 km³;Kaal: 8,93×10 22 kg;
Tihedus t: 3530 kg/m³;
Rotatsiooniperiood: 1,77 päeva;
Ringluse periood: 1,77 päeva;
Kaugus Jupiterist: 350 000 km;
Orbiidi kiirus: 17,33 km/s;
Ekvaatori pikkus: 11 500 km;
Orbiidi kalle: 2,21°;
Kiirendus vabalangus: 1,8 m/s²;
Satelliit: Jupiter
Io avastas Galileo 8. jaanuaril 1610. aastal. See on Jupiteri lähim Galilei satelliit. Kaugus alates Ja umbes Jupiteri atmosfääri välimiste kihtideni on peaaegu sama, mis Kuu ja Maa vahel – umbes 350 000 tuhat km. Paljude põhiparameetrite poolest sarnaneb satelliit Kuuga. Mass ja maht on peaaegu samad, Io raadius on vaid 100 km suurem kui Kuu raadius, mõlema satelliidi gravitatsioonijõud on samuti sarnased (Io - 1,8 m/s², Kuu - 1,62 m/s²). Tänu väikesele kaugusele planeedist ja Jupiteri suurele massile pöörab gravitatsioonijõud Io ümber planeedi kiirusega 62 400 km/h (17-kordne Kuu pöörlemiskiirus). Seega kestab aasta Iol vaid 42,5 tundi, seega saab satelliiti jälgida peaaegu iga päev.
Io ja teiste Jupiteri kuude iseloomulik erinevus on suur vulkaaniline tegevus selle pinnal. Voyageri kosmosejaamad on registreerinud 12 aktiivset vulkaani, mis paiskavad kuuma laavavoogu kuni 300 km kõrgusele. Peamine eralduv gaas on vääveldioksiid, mis seejärel külmub pinnal valge tahke ainena. Io õhukese atmosfääri tõttu selline kuuma gaasi purskkaevud on näha isegi amatöörteleskoopidega. Seda majesteetlikku vaatemängu võib pidada üheks päikesesüsteemi imeks. Mis on Io nii suure vulkaanilise aktiivsuse põhjus?, sest tema naaber Euroopa on täiesti jäätunud maailm, mille pinda katab mitmekilomeetrine jääkiht. See küsimus on teadlastele ja astronoomidele suur mõistatus. Põhiversioon viitab sellele, et gravitatsiooniline mõju Iole, nii Jupiterile endale kui ka teistele satelliitidele, põhjustas satelliidi pinnale kahe loodete kühmu tekkimise. Kuna Io orbiit ei ole täpne ring, kuna see pöörleb ümber Jupiteri, liiguvad küürud kergelt üle Io pinna, mis viib sisemuse kuumenemiseni. Lähim "kuu" Jupiter paikneb gravitatsioonirõngas planeedi enda ja ülejäänud satelliitide vahel (peamiselt Jupiteri ja Europa vahel). Selle põhjal tuleb märkida, et Io on kõige rohkem vulkaaniliselt aktiivne keha Päikesesüsteem.
Vulkaaniline tegevus on Iol üsna tavaline. Väävliheitmed võivad
tõusevad 300 km kõrgusele, osa neist langeb pinnale, moodustades
laavamered ja osa jääb avakosmosesse
Euroopa
Satelliidi nimi: Euroopa;
Läbimõõt: 3122 km;
Pindala: 30 613 000 km²;
Maht: 1,59 × 10 10 km³;
Kaal: 4,8×10 22 kg;
Tihedus t: 3013 kg/m³;
Rotatsiooniperiood: 3,55 päeva;
Ringluse periood: 3,55 päeva;
Kaugus Jupiterist läbisõit: 671 000 km;
Orbiidi kiirus: 13,74 km/s;
Ekvaatori pikkus: 9807 km;
Orbiidi kalle: 1,79°;
Kiirendus vabalangus: 1,32 m/s²;
Satelliit: Jupiter
Euroopa on Jupiteri kuues või Galilea rühma teine satelliit. Selle peaaegu ringikujuline orbiit asub Gaasihiiglasest 671 tuhande kilomeetri kaugusel. Jupiteri ümber tiirlemiseks kulub satelliidil 3 päeva, 13 tundi ja 12 minutit, samas kui Iol õnnestub selle aja jooksul sooritada kaks pööret.
Esmapilgul Euroopa- See on maailm, mis on täielikult külmunud ja ilma igasuguse eluta. Selle pinnal puuduvad energiaallikad ja tänu suurele kaugusele Päikesesüsteemi keskpunktist ei saa satelliit päikesesoojust praktiliselt vastu. See hõlmab ka liiga õhukest atmosfääri, mis ei suuda pikka aega soojust säilitada. Jupiteri kuuendal kuul on aga midagi, mida pole mitte ainult planeedi teistel satelliitidel, vaid ka kõigil Päikesesüsteemi kehadel (v.a Maa). Jupiteri pind on kaetud 100-kilomeetrise kihiga vesi. See veekogus ületab Maa ookeanide ja merede mahu kokku. Kuigi atmosfäär on õhuke, koosneb see siiski täielikult hapnikust (element, ilma milleta kõik maised olendid sureksid). Näib, et kuna seal on hapnik ja vesi, tähendab see seda elu hakkab pihta. Ülemine 10-30 km paksune kiht on aga tahkes jääs, moodustades väga tihe külmunud koorik, milles puuduvad aktiivsed liigutused. Kuid selle paksuse all piisab soojusest, et muuta vesi vedelaks faasiks, milles saavad elada mitmesugused veealuse maailma elanikud. Lähiajal plaanib inimkond lavastada Euroopa sellise roboti, mis saaks puurida läbi mitmekilomeetrise jääkihi, sukelduda ookeani paksusesse ja tutvuda kohalike veealuste elanikega. Oma missiooni lõpus peab selline seade tõusma satelliidi pinnale ja toimetama meie planeedile maavälised olendid.
Kosmoselaev (nagu kunstnik ette kujutas), mis läbib
Europa jäist maakoort ja hakkab uurima satelliidi ookeanilist osa
Euroopa geoloogiline ajalugu pole midagi pistmist Jupiteri teiste kuude ajalooga. See on üks sujuvamaid tahkeid kehasid Päikesesüsteemis. Europal pole üle 100 m kõrgeid künkaid ja kogu selle pind näeb välja nagu üks suur külmunud jäätasand. Kogu selle noor pind on kaetud tohutu pikkusega heledate ja tumedate kitsaste triipude võrgustikuga. Tuhandete kilomeetrite pikkused tumedad triibud on jäljed globaalsest pragude süsteemist, mis tekkisid jääkoore korduva kuumenemise tagajärjel sisepingetest ja ulatuslikest tektoonilistest protsessidest.
1610. aastal märkas Itaalia teadlane Galileo Galilei kettal nelja täppi. Laigud tekkisid ja siis jälle kadusid. See oli nagu planeedid, mis tiirleksid ümber tähe nagu . Nii avastati Jupiteri esimesed "kuud", mis said oma nime teadlase järgi - Galilei satelliidid. Peaaegu nelisada aastat olid teadlased, astronoomid ja lihtsalt amatöörid kindlad, et satelliite on ainult neli. Kosmosetehnoloogia ajastul aga kümneid Jupiteri kuud. Kõik nad koos tohutu hiiglasega moodustavad teise, väikese "". Kui Jupiteri mass oleks 4 korda suurem tema tegelikust massist, moodustuks teine tähesüsteem. Maa silmapiiril oleks seda täheldatud kaks tähte: Ja.
Kõik satelliidid pöörlevad tänu Jupiteri tohutule gravitatsioonile, nende pöörlemine on sarnane ümber pöörlemisega. Igal "kuul" on oma orbiidid, mis asuvad gaasiplaneedist erinevatel kaugustel. Lähim satelliit on Metis asub planeedist 128 tuhande km kaugusel, samas kui kõige kaugemad on oma "peremehest" 20-30 miljonit km kaugusel. Praegu on teadlaste ja astronoomide pilgud suunatud spetsiaalselt 4 Galilei satelliidi (Io, Europa, Ganymedes, Calisto) uurimisele, kuna need on Jupiteri suurimad ja ettearvamatumad kuud. Need on kõige huvitavamad uued maailmad, millest igaühel on oma ajalugu, saladused ja nähtused.
Ja umbes
Satelliidi nimi: Ja umbes;
Läbimõõt: 3660 km;
Pindala: 41 910 000 km²;
Maht: 2,53 × 10 10 km³;Kaal: 8,93×10 22 kg;
Tihedus t: 3530 kg/m³;
Rotatsiooniperiood: 1,77 päeva;
Ringluse periood: 1,77 päeva;
Kaugus Jupiterist: 350 000 km;
Orbiidi kiirus: 17,33 km/s;
Ekvaatori pikkus: 11 500 km;
Orbiidi kalle: 2,21°;
Kiirendus vabalangus: 1,8 m/s²;
Satelliit: Jupiter
Io avastas Galileo 8. jaanuaril 1610. aastal. See on lähim Galilei satelliit. Kaugus alates Ja umbes Jupiteri atmosfääri välimiste kihtideni on peaaegu sama, mis ja vahel - umbes 350 000 tuhat km. Paljude põhiparameetrite poolest sarnaneb satelliit Kuuga. Mass ja maht on peaaegu samad, Io raadius on vaid 100 km suurem kui Kuu raadius, mõlema satelliidi gravitatsioonijõud on samuti sarnased (Io - 1,8 m/s², Kuu - 1,62 m/s²). Tänu väikesele kaugusele planeedist ja suurele massile pöörleb gravitatsioonijõud Io ümber planeedi kiirusega 62 400 km/h (17-kordne pöörlemiskiirus). Seega kestab aasta Iol vaid 42,5 tundi, seega saab satelliiti jälgida peaaegu iga päev.
Io ja teiste satelliitide iseloomulik erinevus on suur vulkaaniline tegevus selle pinnal. Voyageri kosmosejaamad on registreerinud 12 aktiivset vulkaani, mis paiskavad kuuma laavavoogu kuni 300 km kõrgusele. Peamine eralduv gaas on vääveldioksiid, mis seejärel külmub pinnal valge tahke ainena. Io õhukese atmosfääri tõttu selline kuuma gaasi purskkaevud on näha isegi amatöörteleskoopidega. Seda majesteetlikku vaatemängu võib pidada üheks päikesesüsteemi imeks. Mis on Io nii suure vulkaanilise aktiivsuse põhjus?, sest tema naaber Euroopa on täiesti jäätunud maailm, mille pinda katab mitmekilomeetrine jääkiht. See küsimus on teadlastele ja astronoomidele suur mõistatus. Põhiversioon viitab sellele, et gravitatsiooniline mõju Io-le, nii talle endale kui ka teistele satelliitidele, põhjustas satelliidi pinnale kahe tõusulaine tekkimise. Kuna Io orbiit ei ole täpne ring, kuna see pöörleb ümber Jupiteri, liiguvad küürud kergelt üle Io pinna, mis viib sisemuse kuumenemiseni. Lähim "kuu" Jupiter on pressitud gravitatsioonirõngaks planeedi enda ja ülejäänud satelliitide (peamiselt ja Euroopa vahel). Selle põhjal tuleb märkida, et Io on kõige rohkem vulkaaniliselt aktiivne keha .
Vulkaaniline tegevus on Iol üsna tavaline. Väävliheitmed võivad
tõusevad 300 km kõrgusele, osa neist langeb pinnale, moodustades
laavamered ja osa jääb avakosmosesse
Euroopa
Satelliidi nimi: Euroopa;
Läbimõõt: 3122 km;
Pindala: 30 613 000 km²;
Maht: 1,59 × 10 10 km³;
Kaal: 4,8×10 22 kg;
Tihedus t: 3013 kg/m³;
Rotatsiooniperiood: 3,55 päeva;
Ringluse periood: 3,55 päeva;
Kaugus Jupiterist läbisõit: 671 000 km;
Orbiidi kiirus: 13,74 km/s;
Ekvaatori pikkus: 9807 km;
Orbiidi kalle: 1,79°;
Kiirendus vabalangus: 1,32 m/s²;
Satelliit: Jupiter
Euroopa on Jupiteri kuues või Galilea rühma teine satelliit. Selle peaaegu ringikujuline orbiit asub Gaasihiiglasest 671 tuhande kilomeetri kaugusel. Satelliit vajab ümberpööramiseks 3 päeva 13 tundi ja 12 minutit, samas kui Io suudab selle aja jooksul teha kaks pööret.
Esmapilgul Euroopa- See on maailm, mis on täielikult külmunud ja ilma igasuguse eluta. Selle pinnal puuduvad energiaallikad ja suure kauguse tõttu keskusest ei saa satelliit päikesesoojust praktiliselt vastu. See hõlmab ka liiga õhukest atmosfääri, mis ei suuda pikka aega soojust säilitada. Kuuendal kuul on aga midagi, mida pole mitte ainult teistel planeedi satelliitidel, vaid ka kõigil kehadel (v.a.). Jupiteri pind on kaetud 100-kilomeetrise kihiga vesi. See veekogus ületab Maa ookeanide ja merede mahu kokku. Kuigi atmosfäär on õhuke, koosneb see siiski täielikult hapnikust (element, ilma milleta kõik maised olendid sureksid). Näib, et kuna seal on hapnik ja vesi, tähendab see seda elu hakkab pihta. Ülemine 10-30 km paksune kiht on aga tahkes jääs, moodustades väga tihe külmunud koorik, milles puuduvad aktiivsed liigutused. Kuid selle paksuse all piisab soojusest, et muuta vesi vedelaks faasiks, milles saavad elada mitmesugused veealuse maailma elanikud. Lähiajal plaanib inimkond lavastada Euroopa sellise roboti, mis saaks puurida läbi mitmekilomeetrise jääkihi, sukelduda ookeani paksusesse ja tutvuda kohalike veealuste elanikega. Oma missiooni lõpus peab selline seade tõusma satelliidi pinnale ja toimetama meie planeedile maavälised olendid.
Kosmoselaev (nagu kunstnik ette kujutas), mis läbib
Europa jäist maakoort ja hakkab uurima satelliidi ookeanilist osa
Euroopa geoloogiline ajalugu sellel pole mingit pistmist teiste satelliitide ajalooga. See on üks siledamaid tahkeid aineid. Europal pole üle 100 m kõrgeid künkaid ja kogu selle pind näeb välja nagu üks suur külmunud jäätasand. Kogu selle noor pind on kaetud tohutu pikkusega heledate ja tumedate kitsaste triipude võrgustikuga. Tuhandete kilomeetrite pikkused tumedad triibud on jäljed globaalsest pragude süsteemist, mis tekkisid jääkoore korduva kuumenemise tagajärjel sisepingetest ja ulatuslikest tektoonilistest protsessidest.
