Ío (satellite)

Ío fait partie des quatre satellites découverts par Galileo Galilei en 1610 et des quatre est le plus proche de la planète. (Wikimedia Commons).

Qu'est-ce que ío?

Ío Cela fait partie des quatre satellites galiléens (ío, Europe, Ganymedes, Calisto) a appelé comme ça parce qu'ils ont été découverts en 1610 par Galileo Galilei avec un télescope rudimentaire qu'il s'est construit.

C'est le troisième en taille de ceux des satellites galiléens et les 75 satellites Jupiter restants. Dans Orbital Radio Order, c'est le cinquième satellite et le premier des Galiléens. Son nom vient de la mythologie grecque, dans laquelle Io était l'une des nombreuses jeunes filles dont le dieu Zeus, également appelé Jupiter dans la mythologie romaine, est tombé amoureux.

Ío a la troisième partie du diamètre des terres et une taille similaire à notre satellite la lune. Comparé aux autres satellites du système solaire, ío prend la cinquième place en taille, précédé de la lune.

La surface d'Iro a des chaînes de montagne qui se démarquent des plaines étendues. Aucun cratère d'impact n'est observé, indiquant qu'ils ont été effacés par leur grande activité géologique et volcanique, considérée comme la plus grande de toutes dans le système solaire. Ses volcans produisent des nuages ​​de composés de soufre qui s'élèvent à 500 km au-dessus de sa surface.

Des centaines de montagnes sont comptées sur leur surface, certaines plus élevées que le mont Everest, qui se sont formées en raison de l'intense volcanisme satellite.

La découverte de ío en 1610 et les autres satellites galiléens ont changé la perspective de notre position dans l'univers, car à ce moment-là, on pensait que nous étions le centre de tout.

En découvrant «autres mondes», comme Galileo a appelé les satellites qui tournaient autour de Jupiter, l'idée est devenue plus faisable et palpable, proposée par Copernic, que notre planète tournait autour du soleil.

Grâce à ío, la première mesure de la vitesse de la lumière a été faite par l'astronome danois Ole Christensen Rømer en 1676. Il a remarqué que la durée de l'éclipse d'Iro par Jupiter était 22 minutes plus courte lorsque la terre était plus proche de Jupiter que lorsqu'il était à son point de plus grande distance.

C'était le moment où dans la lumière a pris pour parcourir le diamètre orbital terrestre, à partir de là Rømer estimé 225.000 km / s pour la vitesse lumineuse, 25% inférieure à la valeur actuelle actuellement.

Caractéristiques générales de ío

Au moment où la mission de Voyager s'est approchée du système Jovian, il a trouvé huit volcans en éruptions en ío, et la mission Galileo, bien qu'il ne puisse pas se rapprocher trop du satellite, il a apporté des images d'une excellente résolution des volcans. Pas moins de 100 volcans d'écart ont détecté cette sonde.

Surface de l'IRO montrant les plaines étendues et les volcans abondants, avec de vraies couleurs photographiées par la sonde Galileo. Source: NASA.

Les principales caractéristiques physiques de la ío sont:

• Son diamètre est 3.643,2 km.
• Messe: 8,94 x 10²² kg.
• Densité moyenne de 3,55 g / cm³.
• Température de surface: (ºC): -143 à -168
• L'accélération de la gravité à sa surface est de 1,81 m / s² ou 0,185g.
• Période de rotation: 1d 18h ​​27,6 m
• Période de traduction: 1d 18h ​​27,6m.
• Atmosphère composée de dioxyde de soufre (SO2) en 100%.

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Résumé des principales caractéristiques de ío

Composition

La caractéristique la plus mise en évidence de l'iro est sa couleur jaune, qui est due au sulfure déposé sur la surface essentiellement volcanique. Par conséquent, bien que les impacts dus aux météorites attirés par le géant de Jupiter soient fréquents, ils sont rapidement effacés. 

On pense que les basaltos abondent, comme toujours, en jaune coloré par du sulfure.

Dans le manteau (voir les détails de la structure interne) abondent des silicates fondues, tandis que la croûte est composée de sulfure et de dioxyde de soufre surgelé.

Ío est le satellite le plus dense du système solaire (3,53 g / cc) et est comparable aux planètes rocheuses. La roche silicate du manteau s'enroule à un noyau de sulfure de fer fondu.

Enfin, l'atmosphère d'Iro est composée de près de 100% de dioxyde de soufre.

Atmosphère

L'image d'Iro, prise par les missions Galileo et Voyager

Les analyses spectrales révèlent une faible atmosphère de dioxyde de soufre. Même lorsque des centaines de volcans actifs jettent une tonne de gaz par seconde, le satellite ne peut pas les conserver en raison de peu de gravité et que la vitesse d'échappement du satellite n'est pas très élevée non plus non plus.

De plus, les atomes ionisés qui abandonnent les contiguïtés de ío sont piégés par le champ magnétique de Jupiter, formant une sorte de beignet sur leur orbite. Ce sont ces ions de soufre qui impriment la couleur rougeâtre au satellite Amaltea minuscule et ferme, dont l'orbite est en dessous de l'IRO.

La pression de l'atmosphère faible et mince est très basse et sa température est inférieure à -140 ° C.

La surface de ío est hostile aux humains, pour ses basses températures, pour son atmosphère toxique et par l'énorme rayonnement, puisque le satellite est à l'intérieur des ceintures de rayonnement de Jupit. 

L'atmosphère de ío sort et tourne

En raison du mouvement orbital de ío, il y a un temps dans lequel le satellite cesse de recevoir la lumière du soleil, depuis Jupiter Eclipsa. Cette période dure 2 heures et comme prévu, la température baisse.

En effet, lorsque je fais face au soleil, sa température est de -143 ºC, mais lorsqu'il est éclipsé par le gigantesque Jupiter, sa température peut baisser à -168 ºC. 

Pendant l'éclipse, l'atmosphère faible du satellite se condense à la surface, formant un dioxyde de soufre et disparaît complètement.

Ensuite, lorsque l'éclipse cesse et que la température commence à augmenter, le dioxyde de soufre condensé s'évapore et la faible atmosphère des retours ío. C'est la conclusion qu'une équipe de la NASA est parvenue en 2016.

Ensuite, l'atmosphère de ío n'est pas formée par les gaz des volcans, mais par la sublimation de la glace à leur surface.

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Mouvement de traduction

Io un virage complet autour de Jupiter en 1,7 jours terrestres, et à chaque retour du satellite, il est éclipsé par sa planète hôte, pendant une période de 2 heures.

En raison de l'énorme force de marée, l'orbite de ío doit être circulaire, mais ce n'est pas le cas en raison de l'interaction avec les autres lunes galiléennes, avec lesquelles elles sont en résonance orbitale.

Lorsque IO aura 4 ans, l'Europe donne 2 et Ganímedes 1. Le phénomène curieux peut être vu dans l'animation suivante:

Résonance orbitale de ío et de ses frères satellites: Ganymedes et Europe. Source: Wikimedia Commons.

Cette interaction fait que l'orbite satellite a une certaine excentricité, calculée en 0,0041.

Le rayon orbital mineur (Expetro ou Pehelio) de ío est 420.000 km, tandis que le rayon orbital majeur (support ou apélium) est 423.400 km, donnant un rayon orbital moyen de 421.600 km.

Le plan orbital est incliné par rapport au plan orbital terrestre à 0,040 °.

Il est considéré que IO est le satellite le plus proche de Jupiter, mais en réalité en dessous de son orbite, il y a quatre autres satellites, bien que extrêmement petits.

En fait, il est 23 fois plus élevé que le plus grand de ces petits satellites, qui sont probablement des météorites piégés dans la gravité de Jupiter.

Les noms des minuscules lunes, par ordre de proximité avec leur planète hôte sont: Métis, Adrastea, Amaltea et Tebe.

Après l'orbite de ío, le prochain satellite est un Galiléen: l'Europe.

En dépit d'être très proche de ío, l'Europe est complètement différente dans la composition et la structure. On pense que c'est parce que cette petite différence dans le rayon orbital (249 mille km) fait la force de la marée sur l'Europe.

L'orbite et la magnétosphère de l'Iro

Les lunes de Jupiter: ío, Europe, Ganymedes et Calisto

Les volcans de ío expulsent des atomes ionisés en soufre qui sont piégés par le champ magnétique de Jupiter, formant un beignet de conducteur de plasma qui coïncide avec l'orbite satellite.

C'est le champ magnétique de Jupiter qui traîne le matériau ionisé de la faible atmosphère de ío.

Le phénomène crée un courant de 3 millions d'amplis qui intensifie le puissant champ magnétique puissant de Jupiter à plus du double, en ce qui concerne la valeur qu'il aurait s'il n'y avait personne.

Mouvement rotatif

La période de rotation autour de son propre axe coïncide avec la période orbitale du satellite, qui est causée par la force de marée que Jupiter exerce sur Ry, étant sa valeur 1 jour, 18 heures et 27,6 secondes.

L'inclinaison de l'axe de rotation est insignifiante.

Structure interne

Jupiter et ses lunes, vus à partir d'un télescope. Source: Jan Sandberg, attribution, via Wikimedia Commons

Parce que sa densité moyenne est de 3,5 g / cm³ Il est conclu que la structure intérieure du satellite est rocheuse. L'analyse spectrale de l'IRO ne révèle pas la présence d'eau, donc l'existence de glace est peu probable.

Selon les calculs basés sur les données collectées, on pense que le satellite a un petit cœur fer ou fer mélangé avec du soufre.

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Il est suivi d'un Manteau rocheux profond et partiellement fondu, et une croûte mince et rocheuse.

La surface présente les couleurs d'une pizza mal préparée: rouge, jaune pâle, marron et orange.

On pensait à l'origine que Cortex C'était du soufre, mais les mesures infrarouges révèlent que les volcans font des éruptions de lave à 1500 ° C, indiquant qu'il n'est pas composé uniquement de soufre (qui bouillonne à 550 ° C), il y a aussi une roche fondue.

Une autre preuve de la présence de roche est l'existence de certaines montagnes avec des hauteurs qui doublent l'Everest. Le soufre seul n'aurait pas la résistance nécessaire pour expliquer ces formations.

La structure interne de ío selon les modèles théoriques est résumé dans l'illustration suivante:

Structure. Source: Wikimedia Commons.

Ío Géologie

L'activité géologique d'une planète ou d'un satellite est entraînée par la chaleur à l'intérieur. Et le meilleur exemple est l'IRO, le plus intérieur des principaux satellites de Jupiter.

L'énorme masse de sa planète hôte est un grand attracteur de météorite, tel que le cordonnant-Levy-Levy 9 rappelé en 1994, mais ío ne montre pas de cratères d'impact et que la raison en est que l'activité volcanique intense les efface.

Ío a plus de 150 volcans actifs qui jettent suffisamment de cendres pour enterrer les cratères d'impact. Le volcanisme de l'IRO est beaucoup plus intense que celui de la Terre et est le plus grand de l'ensemble du système solaire.

Ce qui améliore les éruptions des volcans ío, c'est le soufre dissous dans le magma, qui lorsqu'il libère sa pression entraîne le magma en lançant des cendres et des gaz jusqu'à 500 m de haut.

La cendre revient à la surface du satellite, produisant des couches de décombres autour des volcans.

Des zones de blanchiment sont observées sur la surface IO en raison du dioxyde de soufre congelé. Dans les fissures des défauts, la lave fondue coule et explose vers le haut.

Séquence prise par la sonde New Horizons, montrant un volcan d'éruption à la surface de ío. Source: NASA.

D'où vient l'énergie d'Iro?

Étant un peu plus grand que la lune, qui est froide et géologiquement mort, il vaut la peine de demander d'où vient l'énergie de ce petit satellite jovien.

Cela ne peut pas être la chaleur de formation restante, car je n'ai pas assez de taille pour la conserver. La désintégration radioactive de son intérieur n'est pas non plus, car en fait l'énergie dissipée par ses volcans triple facilement la chaleur par rayonnement qui émane un corps d'une telle taille.

La source d'énergie d'Iro est la Force maritime, en raison de l'immense gravité de Jupiter et en raison de sa proximité avec la même.

Comparaison entre ío, la lune et la terre

Cette force est si grande que la surface du satellite augmente et abaisse 100 m. La friction entre les rochers est ce qui produit cette chaleur énorme, beaucoup plus grande au fait que celle des forces de marée terrestre, qui déplacent à peine la surface solide des continents.

L'énorme friction causée par la gigantesque force de marée en ío fait suffisamment de chaleur pour faire fondre les couches profondes. Le dioxyde de soufre se vaporise, générant une pression suffisante pour que le magma lancé par les volcans refroidisse et couvre la surface.

L'effet de marée diminue avec le cube de la distance au centre d'attraction, donc cet effet est moins important dans les satellites le plus loin de Jupiter, où la géologie est dominée par les impacts de météorite.