Ió (hold)

A Wikipédiából, a szabad enciklopédiából
Az Io
Az Ió a Galileo űrszonda felvételén
Felfedezése
Felfedező: Galileo Galilei
Felfedezés ideje: 1610. január 7.
Alternatív nevek: Jupiter I
Pályaadatok
Periapszis: 420 000 km
(0,002807 CsE)
Apoapszis: 423 400 km
(0,002830 CsE)
Pálya kerülete: 2 649 600 km
(0,018 CsE)
Pálya sugara: 421 700 km
(0,002819 CsE)
Pálya excentricitása: 0,0041
Keringési periódus: 1,769137786 nap
(152 853,5047 mp)
Min. pályamenti sebesség: 17,263 km/s
Átl. pályamenti sebesség: 17,334 km/s
Max. pályamenti sebesség: 17,406 km/s
Inklináció: 2,21° (az ekliptikához)
0,05° (a Jupiter egyenlítőjéhez)
Anyabolygó: Jupiter
Fizikai tulajdonságok
Méret: 3660,0×3637,4×3630,6 km
Átlagos átmérő: 3642,6 km (a földi 0,286-szerese)
Felszín területe: 41 910 000 km² (a földi 0,082-szerese)
Térfogat: 2,53·1010 km³ (a földi 0,023-szerese)
Tömeg: 8,9319·1022 kg (a földi 0,015-szerese)
Átlagos sűrűség: 3,528 g/cm³
Felszíni gravitáció: 1,796 m/s² (0,183 g)
Szökési sebesség: 2,558 km/s
Forgási periódus: megegyezik a keringési periódussal
Forgási sebesség: 271 km/h
Felszíni hőm.:
   Felszín
min átl. max
90 K 130 K 200 K
Atmoszféra
Felszíni nyomás: nyomokban
Összetevők: 90% kén-dioxid

Az (görög Ἰώ) a Jupiter egyik holdja, a legbelső a négy Galilei-hold közül. Látszólagos fényessége 5 magnitúdó, ezért könnyű megfigyelni.

Az Iót a Jupiter három legnagyobb holdjával együtt 1610-ben Galileo Galilei nem sokkal azután fedezte fel, hogy elkészítette első távcsövét.

Különlegessége a nagyon erős vulkanizmus, amely a Naprendszer más égitestjeire nem jellemző. Ole Rømer a fénysebességet az Ió mozgása alapján határozta meg. Eltéréseket figyelt meg az Ió periódusidejében, és az eltérésekből határozta meg a fénysebességet.

Felfedezése[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

Az Ió felfedezését az olasz tudósnak, Galileo Galileinek tulajdonítják, aki 1610-ben egyszerű távcsövét a Jupiterre irányította. A négy nagy jupiterholdat – az Iót, Európét, Ganümédészt ill. Kallisztót – Galileo-holdaknak is nevezik. E holdak olyan fényesek, hogy már egy binokulárral vagy kisebb távcsővel is megfigyelhetők.

A német Simon Marius az 1614-ben megjelent Mundus Jovialis című könyvében a felfedezést magának tulajdonította, állítva, hogy ő már néhány nappal Galilei előtt felfedezte a holdakat. Galilei ezt kétségbe vonta, és Marius munkáját egyszerűen plágiumnak titulálta. A mai tudásunk alapján azonban nem kizárható, hogy a holdakat Marius Galileitől függetlenül felfedezte; a holdak elnevezése mindenesetre tőle származik.

Nevét a görög mitológia egyik alakjáról, Ióról kapta, aki Zeusz (római nevén Jupiter) egyik szeretője volt. Bár Simon Marius már röviddel a felfedezés után az Europa nevet javasolta, ez sokáig nem volt használatos, és csak a 20. század közepén terjedt el. Korábban a Galilei-holdakat római számokkal jelölték, így az Europa a Jupiter I nevet viselte.

Keringési pálya[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

Animáció az Ió, az Europé és a Ganümédesz pályarezonanciájáról

Az Ió 1 nap 18 óra és 27,6 perc alatt kerüli meg a Jupitert, tőle 421 600 km közepes távolságra. A keringési pálya excentricitása 0,004. A hold pályasíkja 0,05°-os szöget zár be a Jupiter egyenlítői síkjával; keringési ideje a hozzá képest külső és belső szomszéd holdakkal 1 : 2, ill. 2 : 1 pályarezonanciában áll, azaz míg az Europé két keringést végez, addig az Ió négyszer, a Ganümédesz egyszer kerüli meg a Jupitert.

A Holdhoz hasonlóan az Iónak is kötött keringése van a Jupiter körül, vagyis mindig ugyanazt a felét tartja a bolygó irányába.

Szerkezet és fizikai adatok[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

Az Ió közepes átmérője 3653,2 km, míg átlagos sűrűsége viszonylag magas, 3,56 g/cm³. A többi Galileo-holddal ellentétben az Ión nem található víz. Ennek oka az lehet, hogy a Jupiter kialakulásának korai időszakában a magas hőmérséklet miatt a víz és más illékony anyagok eltűntek a legbelső holdról.

Albedójának értéke 0,61, ami azt jelenti, hogy felszíne a beérkező napfény 61 százalékát veri vissza. Átlaghőmérséklete -150 °C.

Felszín[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

A Tupan Patera, egy 75 km átmérőjű vulkanikus nyílás a holdon, amely olvadt ként tartalmaz

Az Ió az egyetlen hold a Naprendszerben, amely működő vulkánokkal rendelkezik. Az Ió felszíne kinézetben különbözik a Naprendszer többi szilárd égitestétől, mert szinte teljesen hiányoznak a meteoritbecsapódások következtében létrejött kráterek. A hold felszínén számos hegység található, amelyek átlagosan 4–6 km magasságúak.

Felszíne változatos. Megtalálható itt néhány kilométer mélységű völgy, olvadt kéntó, néhány száz kilométer hosszúságú lávafolyam és intenzív vulkáni aktivitás. A lávafolyamok olvadt szilikátokból is állhatnak. A Hubble űrtávcső legújabb megfigyelései szerint az anyag gazdag lehet nátriumban. A kén és annak vegyületei különleges színekben tüntetik fel a holdat. Az Ió legforróbb részei elérhetik a 2300 °C-ot, ezek miatt az Ió sok hőt veszít.

A felszín gyorsan változik, a Voyager és a 20 évvel korábbi Galileo szonda képei közötti különbség bizonyítja, hogy már ilyen rövid idő alatt is jelentős változás ment végbe.

Vulkanizmus[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

A Voyager 1 képfelvétele egy vulkánról

A hold erős vulkáni aktivitással rendelkezik. Az alacsony gravitációnak köszönhetően az akár 1 km/s sebességgel kilövellő vulkáni hamu egészen 300 km magasságig feljut. Ez azt bizonyítja, hogy nem a Föld az egyetlen égitest, amelynek aktív belső szerkezete van. A Voyager felvételek alapján megállapították, hogy a lávafolyamok főleg a kén különböző vegyületeiből állnak.

Ennek az aktivitásnak a fenntartására szükséges energia az Ió, a Jupiter és két hold, a Ganümédész és az Europé közötti interakcióból származik. Az így létrejövő árapályerő 6000-szer erősebb, mint amit a Hold okoz a Földön. A három hold pályája egymással szinkronban van.

A legjelentősebb vulkáni hegységek közé tartozik a Culann Patera, a Tupan Patera, a Pa Patera és a Loki Patera, további jelentős vulkán a Marduk Patera, a Pele Patera, vagy a Prometheus.

Belső szerkezet[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

A külső Naprendszer jeges holdjaival ellentétben az Ió felépítése hasonlít a Föld-jellegű bolygókéhoz, mivel jórészt szilikátalapú kőzetekből áll. A Galileo űrszonda adatai arra engednek következtetni, hogy az Ió legalább 900 km átmérőjű magja vasból, esetleg részben vas-szulfidból áll.

Mágneses tér[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

Az Ió belső felépítése

A Jupiter erős mágneses terének hatására gyenge mágneses tér alakul ki az Ió körül. A legutóbbi mérések szerint az Ió saját mágneses térrel is rendelkezik. Ennek következtében az Ió légkörének felső részében lévő atomok ionizálódnak és kilökődnek a világűrbe. Az Ió ennek következtében több tonnát veszít tömegéből másodpercenként. Az űrbe kerülő molekulák hamarosan elveszítik elektronjaikat és ionizálttá (vagyis elektromosan töltötté) válnak, és a Jupiter mágneses terének csapdájába esnek. Ezek az ionok alkotják a Jupiter körül az ún. Io-gyűrűt (vagy Io-tóruszt). A tudósok úgy találták, hogy az Ió jelenléte erősíti a Jupiter felől érkező dekaméteres rádiójeleket. Ahogy az Ió kering a Jupiter körül, bizonyos pozíciókban erősebb jeleket észleltek.

Minthogy elektronok vannak a Jupiter mágneses terében, az Ió vékony atmoszférájával együtt elektromosan vezetőként mozog ebben a térben és a Jupiter és az Ió között elektromos áram folyik, lényegében ez az áram táplálja a dekaméteres rádióhullámok keletkezését. Az áram erőssége a millió amperes nagyságrendben van.

Légkör[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

Az Ió 120 km magasságig érő atmoszférája nagyon ritka, főleg kén-dioxidból és más gázokból áll. Ionoszférája 700 km magasságig ér, amely kén-, oxigén-, és nátrium-ionokból áll.

Felfedezése űrszondákkal[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

A Hold, a Föld és az Ió (baloldalt alul) méreteinek összehasonlítása

Feltárása 1973-ban és 1974-ben kezdődött, amikor a Pioneer–10 és a Pioneer–11 elhaladt mellette. Első alkalommal a Voyager–1 és a Voyager–2 figyelte meg pontosan a holdat 1979-ben. A legtöbb információnk a Galileo űrszondától származik, amely 1995-ben érte el a Jupitert, a következő nyolc évben pedig többször is elhaladt az Ió mellett. A 2020-ra javasolt Europa Jupiter System Mission (amelyet a NASA és az ESA közösen szervez) keretében sor kerülhet az Ió forradalmi mélységű kutatására is.

Az Ió végzete[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

Az Ió egyre közeledik a Jupiterhez, néhány millió év múlva (ez csillagászati léptékben nem számít soknak) átlépi az ún. Roche-határt, amin belül az anyabolygó mindent darabokra tör. Ekkor a hold megsemmisül, és maradványai újabb gyűrűket képeznek a Jupiter körül.

Külső hivatkozások[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

Commons
A Wikimédia Commons tartalmaz Ió (hold) témájú médiaállományokat.