Ija (satelit)

Io (ili Iona, engl. i lat. Io) je satelit Jupitera. Kruži oko Jupitera na udaljenosti od 422.000 km. Ioov poluprečnik iznosi 1815 km (malo veći od Mjesečevog), a masa 8.93 × 10²² kg.

Io
Otkriće
Otkrio	Galileo Galilei
Datum otkrića	8. januar 1610.
Oznake
Sporedni nazivi	Jupiter I
Osobine putanje
Periapsis	420.000 km (0,002807 AU)
Apoapsis	423.400 km (0,002830 AU)
Srednji poluprečnik putanje	421.700 km (0,002819 AU)
Ekscentricitet	0,0041
Orbitalni period	1,769137786 d
Prosječna orbitalna brzina	17,334 km/s
Inklinacija	2.21°
Prirodni satelit	Jupiter
Fizikalne osobine
Dimenzije	3660,0 × 3637,4 × 3630,6 km
Poluprečnik	1821,3 km
Površina	41.910.000 km2
Zapremina	2,53×1010 km3
Masa	8,9319×10<supp>22 kg
Prosječna gustoća	3,528 g/cm3
Ekvatorijalna površinska gravitacija	1,796 m/s2
Brzina oslobađanja	2,558 m/s
Period rotacije	Sinhrona rotacija
Ekvatorijalna brzina rotacije	271 km/h
Albedo	0,63 ± 0,02
Temperatura na površini	min:90 K prosj: 110 K maks: 130 K
Prividna magnituda	5,02
Osobine atmosfere
Atmosferski sastav	Sumpor dioksid: 90%

Ime je dobila po djevojci iz grčke mitologije (vidi Ija).

Fizička osobine

Io, kao i Evropa, za razliku od ostalih planetnih satelita, ima fizičke osobine donekle slične terestričkim planetima (Merkuru, Veneri, Zemlji, Marsu), što znači da je građen uglavnom od otopljenih silikata.

Podaci s letjelice Galileo upućuju na postojanje željezne jezgre (sa primjesama željezo-sulfida) promjera najmanje 900 km okružene plaštom od djelimično otopljenog stijenja te korom, što ga čini najgušćim od galilejanskih satelita.

Za razliku od ostalih galilejanskih satelita na Io gotovo nema vode. Smatra se da je to posljedica visokih temperatura na Jupiteru u ranim stepenima razvoja Sunčevog sistema. Temperatura površine u prosjeku iznosi oko 130 K, dok najtoplije tačke na Iou mogu dostići i 2000 K. Iako mu je promjer manji od trećine Zemljinog, Io generira dvostruko više topline.

Io ima slabašnu atmosferu sastavljenu od sumpor-dioksida i drugih plinova. Posjeduje i ionosferu koja znatno varira s promjenama vulkanske aktivnosti.

Vulkan Pele okružen crvenim prstenom lave.

Reljef

Pored vulkanskih kaldera visokih i do 17 km, Io ima vrlo raznovrsnu površinu. Na fotografijama su prepoznati usjeci dubine do nekoliko kilometara, jezera otopljenog sumpora, nevulkanske planine, kilometarski tokovi slabo viskoznog materijala te vulkanska grotla. Spojevi sumpora odgovorni su za Iovu raznobojnu površinu na kojoj prevladavaju crvena, narandžasta, žuta, zelena i bijela boja. Planine koje dostižu i do 10 km visine nalaze se uglavnom u polarnim područjima iako ih se može naći i bliže ekvatoru.

Na Iou nije primjećen ni jedan udarni krater, prvenstveno zbog vulkana koji ih neprestano zatrpavaju.

Vulkanizam

Sekvenca sastavljena od pet slika koje je snimila letjelica New Horizons pokazuje Iov vulkan Tvashtar dok izbacuje materijal 330 km iznad površine.

Io je geološki najaktivnije tijelo u Sunčevom sistemu i njegova površina je bitno različita od bilo čega viđenog kod ostalih tijela. Letjelica Voyager 1 na Iou nije našla, kako se očekivalo, mnoštvo kratera, već površinu prekrivenu vulkanskim kalderama. Neki vulkani na njemu su još uvijek aktivni, te stalno mijenjaju Iovu površinu, zbog čega je gotovo nemoguće pronaći tragove kratera. Io ima najmlađu površinu u Sunčevom sistemu, a vrijeme potrebno da se cijela površina potpuno promijeni procjenjuje se na milion godina. Promjene površine mogu se uočiti i usporedbom fotografija snimljenih u razmaku od samo nekoliko godina. Između prolazaka Voyagera 1 i 2 (samo 4 mjeseca razlike), neki su vulkani prestali izbacivati lavu, a drugi su postali aktivni.

Vulkani izbacuju dim i prašinu u svemir. Čini se da izbačeni materijal po svom sastavu sumpor ili sumpor dioksid. Neka novija temperaturna mjerenja izvedena zemaljskim infracrvenim teleskopima daju naslutiti da je lava na Iou zapravo rastopljeno silikatno stijenje, a analiza infracrvenih fotografija teleskopa Hubble upućuje na veliki postotak natrija. Na fotografijama koje su poslali "Voyager 1", "Voyager 2" i "Galileo", mogu se vidjeti i do 300 km visoki stubovi dima.

U julu 1994. letjelica "Galileo" je detektirala tokove prašine koji potječu s Ioa. Pretpostavlja se da su izvor ove prašine Iovi vulkani. Izbačene čestice prašine se naelektriziraju, nakon čega dođu pod utjecaj Jupiterovog magnetskog polja koje ih izbacuje u svemir brzinama od 50 do 100 km/s, dovoljno za odlazak iz Sunčevog sistema.

Za vulkanizam na Iou odgovorne su plimne sile Jupitera te susjednih satelita Evrope i (nešto manje) Ganimeda. Jupiterovo jako gravitacijsko polje rasteže Io stvarajući plimu i oseku. Iako se plimna izbočina (zbog sinhrone rotacije) uvijek nalazi na istom mjestu, Evropa i Ganimed svojim prolaskom pokraj Ioa značajno mijenjaju njegovu putanju koja je zbog toga nepravilno eliptična. Zbog ovih velikih varijacija u udaljenosti Ioa od Jupitera, znatno varira i intenzitet plimnih sila, zbog čega se plimna izbočina smanjuje i povećava. Visina Ioine površine može mjestimično varirati i do 100 m. Trenje uzrokovano stalnim stezanjem i rastezanjem Ioa neprestano topi njegovu unutrašnjost i održava vulkane aktivnima.

Magnetsko polje

Iova orbita se nalazi unutar magnetskog polja Jupitera, što uzrokuje induciranje električnih struja unutar Ioa. Inducirana snaga je mala u usporedbi s onom koja se oslobađa uslijed plimnih sila, ali ipak može doseći 1 bilion (10¹²) W.

Magnetsko polje Jupitera podiže materijal s Ioa (uglavnom sumpor i kisik), koji tvori torus oko Jupitera. Čestice koje bježe iz Iovog torusa dijelom su odgovorne za neobično veliku Jupiterovu magnetosferu, te pojavu polarne svjetlosti na Jupiteru. Iovo kretanje unutar Jupiterovog magnetskog polja, uzrokuje i jake električne struje između Jupitera i Ioa, što ponekad uzrokuje jake radio-bljeskove koji se mogu detektirati i na Zemlji.

Noviji podaci s letjelice "Galileo" govore u prilog postojanju Iovog vlastitog magnetskog polja, kao što ga ima i Ganimed.

Historija istraživanja

Io i Jupiter.

Galileo Galilej je 1610. godine prvi uperio teleskop prema Jupiteru te otkrio 4 Jupiterova satelita (Io, Evropa, Ganimed i Kalista), koji se po njemu zovu galilejanski. To je bio dokaz Kopernikove heliocentrične teorije jer se dokazalo da se ne vrti sve oko Zemlje.

Tri letjelice poslale su na Zemlju fotografije ovog satelita: Voyager 1, Voyager 2 i Galileo). Otkriće vulkanizma na Iou se smatra najvećim dostignućem misija Voyager, jer je potvrđeno da i drugi terestrički planeti i sateliti imaju vruću unutrašnjost.