Юпитер планетаһының юлдашы From Wikipedia, the free encyclopedia
И́ó[к 7] (бор. грек. Ἰώ) — Юпитер юлдашы, дүрт галилей юлдашынан планетаға иң яҡыны. Исеме мифологик Ио— Гераның ҡанбабаһы һәм Зевстың һөйәркәһе хөрмәтенә ҡушылған. Диаметры 3642 км, ул Ҡояш системаһында ҙурлығы буйынса дүртенсе юлдаш.
| Ио | ||||
 1999 йылда «Галилео» аппараты эшләгән Ио фотоһы. Һарғылт төҫ көкөрттөң юғары кимәлдә һатылыуы тураһында һөйләй. Үҙәктең һул яғы - урғылған Прометей вулканы, уны көкөрт оксиды менән ҡапланған яҡты тигеҙлектәр уратып алған | ||||
| Башҡа исемдәре |
Юпитер I | |||
|---|---|---|---|---|
| Открытие | ||||
| Беренсе асыусы | ||||
| Орбита характеристикалары | ||||
| Перииовий |
420 000 км[к 1] | |||
| Апоиовий |
423 400 км[к 2] | |||
| Орбитаның уртаса радиусы (r) |
421 700 км | |||
| Орбитаның эксцентриситеты (e) |
0,0041 | |||
| Әйләнеүҙең сидерик периоды |
1,769137786 д (1 д 18 ч 28 мин) | |||
| Орбита тиҙлеге (v) |
17,334 км/с | |||
| Ауышлығы (i) |
2,21° (клиптика) | |||
| Нимәнең юлдашы | ||||
| Физик характеристикалар | ||||
| Размеры |
3 660,0 × 3 637,4 × 3 630,6 км[1] | |||
| Уртаса радиус |
1 821,3 км (0,286 земного)[1] | |||
| Өҫлөк майҙаны (S) |
41 910 000 км2[к 3] | |||
| Күләме (V) |
2,53·1010 км3[к 4] | |||
| Массаһы (m) |
8,9319·1022 кг | |||
| Уртаса тығыҙлығы (ρ) |
3,528 г/см3 | |||
| Экваторҙа есемдең тотҡарһыҙ төшөүе тиҙлеге (g) |
1,796 м/с2 (0,183 g)[к 5] | |||
| Беренсе космик тиҙлек (v1) |
1,809 км/с | |||
| Икенсе космик тиҙлек (v2) |
2,558 км/с[к 6] | |||
| Экваторҙа әйләнеү тиҙлеге |
271 км/ч | |||
| Әйләнеү периоды (T) |
Минхронлаштырырған юлдаш (Юпитерға бер яғы менән ҡарай) | |||
| Күсәр ауышлығы |
билдәһеҙ | |||
| Альбедо |
0,63 ± 0,02[2] | |||
| Күренгән йондоҙ дәүмәле |
5,02 [3] | |||
| Температура | ||||
| ||||
| өҫлөгөндә |
| |||
|
| ||||
| Атмосфера | ||||
| Атмосфера баҫымы |
следовое | |||
|
90 % көкөрт диоксиды | ||||
Был юлдаш — Ҡояш системаһында геологик йәһәттән иң әүҙем есем, унда 400-ҙән ашыу эшләп торған вулкан бар[8][9]. Бындай әүҙемлек Юпитер, Европа һәм Ганимед яғынан, ташҡын гравитацион тәьҫирҙәр булыу сәбәпле, ышҡылыу һөҙөмтәһендә юлдаштың ер аҫты периодик рәүештә йылыныуына бәйле. Ҡайһы бер вулкандарҙа көкөрт һәм көкөрт диоксидының өҫкә атылыуы шул тиклем көслө, хатта уларҙың фонтаны 500 километр бейеклеккә күтәрелә. Ионың өҫтөндә йөҙҙән ашыу тауҙы күрергә мөмкин, улар, юлдаштың силикаттан торған ҡабығы нигеҙендә, ҡыҫылыу (сжатие) күҙәтелеү сәбәпле, хасил булған. Был түбәләрҙең ҡайһы берҙәре Джомолунгманан[10] бейегерәк, мәҫәлән, Көньяҡ Боосавла тауы унан ике тапҡырға бейегерәк. Ҡояш системаһының тышҡы өлөшөндәге күпселек юлдаштарҙан айырмалы рәүештә (улар башлыса һыу боҙҙарынан тора), Ио башлыса тимерҙән йәки көкөртлө тимерҙән иретелгән ядроны уратып алған силикат тоҡомдарынан тора. Ионың күпселек өлөшөн көкөрт йәки туңған көкөрт диоксиды менән ҡапланған тигеҙлектәр биләй.
Вулканизм Ионың өҫкө йөҙөнә уникаль үҙенсәлектәр бирә. Вулкан көлө һәм лава ағымы өҫкө йөҙөн даими үҙгәртә һәм уны һары, аҡ, ҡыҙыл, ҡара һәм йәшел төҫтәрҙең төрлө төҫтәренә буяй (күп осраҡта аллотроптар һәм көкөрт берләшмәләре йоғонтоһонда). Иола лава ағымынның оҙонлоғо 500 километрға етә. Вулкан сығанаҡтары Иола йоҡа бер төрлө булмаған атмосфераны һәм Юпитерҙың магнитосфераһында плазма ағымын, шул иҫәптән уның тирәләй уғата ҙур плазма торҙарын барлыҡҡа килтерә.
XVII—XVIII быуаттарҙа астрономияның үҫешендә Ио ҙур ғына роль уйнай. Уны, башҡа галилей юлдаштары менән бергә, 1610 йылда Галилео Галилей аса. Был асыш Коперниктың Ҡояш системаһы моделен, Кеплерҙың планеталарҙың хәрәкәте закондарын ҡабул итеүгә, һәм яҡтылыҡ тиҙлеген беренсе тапҡыр үлсәүгә булышлыҡ итә. Ионы XIX быуат аҙағы — XX быуат башына тиклем сағыу нөктә булараҡ ҡына күҙәтәләр, шул ваҡытта уның өҫкө йөҙөнөң иң ҙур деталдәрен — ҡара-ҡыҙыл поляр һәм асыҡ экваториаль райондарын ҡарарға мөмкин була. 1979 йылда ике йыһан карабы «Вояджер» Ионы донъяға күп һанлы вулкандары, ҙур тауҙары булған һәм өҫкө йөҙөнөң сағыштырмаса йәш булыуын, әммә һиҙелерлек удар кратерҙары булмаған геологик әүҙем юлдаш итеп күрһәтә. «Галилео» йыһан аппараты 1990-сы йылдарҙа һәм 2000-се йылдар башында бер нисә тапҡыр Ио янына яҡынлашып оса һәм Ионың эске структураһы һәм өҫкө йөҙө составы тураһында мәғлүмәттәр ала. Был йыһан караптары шулай уҡ Юпитерҙың юлдашы һәм магнитосфераһы араһында бәйләнеш, шулай уҡ Ио орбитаһы буйлап радиация билбауы булыуын асыҡлай. Ио өҫтөндәге кеше көнөнә яҡынса 3600 рад (36 Гр) йотолған радиация дозаһын алыр ине.
Артабан Ионы 2000 йылда «Кассини-Гюйгенс» йыһан аппараты, 2007 йылда «Яңы офоҡтар» йыһан- планета-ара станцияһы", шулай уҡ, технологиялар үҫеше арҡаһында, ер өҫтөндәге телескоптар һәм «Хаббл» йыһан телескобы күҙәтә.
Симон Марий галилей юлдаштарын беренсе булып асыусы тип танылмай, әммә ул биргән исемдәр ҡабул ителә. 1614 йылда уның «Mundus Iovialis anno M.DC.IX Detectus Ope Perspicilli Belgici» исемле мәҡәләһе баҫылып сыға, унда ул Юпитерҙың иң яҡын юлдаштарына, шул иҫәптән «Юпитер Меркурийы» йәки «Юпитер планеталарының беренсеһе» исемдәрен тәҡдим итә[11]. Ул, Иоганн Кеплерҙың 1613 йылдағы тәҡдимен хуплап, был планетаның юлдаштарын Зевстың йәки уның рим эквивалентының һөйгәндәре хөрмәтенә аталыуы менән риза булыуын белдерә. Эске айҙарҙың иң ҙурыһы булған Ионы ул грек мифологияһындағы Ио хөрмәтенә атай[11] Һуңынан Марий тәҡдим иткән атамалар онотола һәм XX быуат уртаһына тиклем ҡулланылыштан сыға. Боронғо әҙәбиәттә Ио, ниндәй планетаға ҡарауын иҫәпкә алып, планета атамаһына рим цифрҙарын өҫтәп, мәҫәлән, "Юпитер I, йәки ябай ғына итеп «Юпитерҙың беренсе айы» тип атала.
Ио рельефы деталдәренең исемдәре грек мифологияһындағы Ио мифындағы персонаждар һәм ундағы урындар хөрмәтенә, төрлө мифтарҙағы ут, вулкандар, Ҡояш һәм йәшен илаһтары хөрмәтенә, шулай уҡ Дантеның вулкан тәбиғәте өсөн яраҡлыТамуғындағы персонаждар һәм урындар хөрмәтенә атала Ионың өҫтө «Вояджер-1» тарафынан етерлек дәрәжәлә өйрәнелгәндән һуң 225 вулкан, тау, яйла һәм альбедоһы юғары өлкәләргә исемдәр ҡушыла. Рельеф деталдәре исемдәре ошондай типтарға ҡарай: патера (лат. patera) дөрөҫ булмаған формалы вулкан кратеры, ағым (fluctus) лава ағымы, үҙән (vallis) лава каналы, эруптив үҙәк — вулкандың тәүге билдәләре күренгән урын, тау (mons), ашхана тауы (mensa), көмбәҙ (tholus), яйла (planum), өлкә (regio). Ашхана тауы Пана, Тваштар патерҙары һәм Колхида өлкәһе исемләп аталған структуралар миҫалдары булып тора.
Галилео Галилей 1610 йылдың 7 ғинуарында Ионы беренсе тапҡыр күҙәтә. Ул уны Падуан университетында үҙе конструкциялаған һәм есемде 20 тапҡыр ҙурайтып күрһәткән рефракторҙа аша күрә. Әммә беренсе тапҡыр күҙәтеүҙә ул Ионы Юпитерҙың икенсе юлдашы Европанан айыра алмай, һәм уларҙы бер объект итеп билдәләй. Әммә икенсе көндө үк, 1610 йылдың 8 ғинуарында, ул уларҙы айырым-айырым итеп күрә (тап шул дата МАС тарафынан Ио асыу датаһы танылған). Ио һәм башҡа галилей юлдаштарын асыуҙы Галилео 1610 йылдың мартында Sidereus Nuncius тигән хеҙмәтендә баҫтырып сығара[12]. Симон Марий үҙенең 1614 йылда баҫылып сыҡҡан Mundus Jovialis тигән хеҙмәтендә Ио һәм Юпитерҙың башҡа юлдаштарын 1609 йылда, Галилей уларҙы асыуға бер аҙна ҡалғас, күҙәткәнен раҫлай. Галилей был раҫлауҙарҙың дөрөҫлөгөнә шик белдерә һәм Мариҙың ғаризаһын плагиат тип кире ҡаға. Әммә Марийҙың беренсе тапҡыр теркәлгән күҙәтеүе 1609 йылдың 29 декабрендә (юлиан календары буйынса, был 1610 йылдың 8 ғинуарына тап килә), ә Галилейҙың иҫәпләүе григориан календары буйынса (1610 йылдың 7 ғинуары) башҡарылған. Галилео хеҙмәтен беренсе булып баҫтырып сығарғанлыҡтан, «Юпитерҙы» юлдашы Ионы Галилей асҡан тип таныла.
Артабанғы ике быуат дауамында Иола бер ниндәй ҙә деталдәрҙе айыра алмайҙар: ул тик 5-се дәүмәлдәге яҡтылыҡ нөктәһе булараҡ ғына күҙәтелә. XVII быуатта Ио һәм башҡа Галилей юлдаштары төрлө маҡсаттарҙа ҡулланыла: улар ярҙамында моряктар оҙонлоҡто (координат) билдәләй, Кеплерҙың планеталар хәрәкәте тураһындағы өсөнсө законы тикшерелә, шулай уҡ яҡтылыҡ Юпитер менән Ер араһындағы аранан үткән ваҡыт билдәләнә.[12] Джованни Кассини кеүек астрономдар алған эфемеридтар нигеҙендә Пьер-Симон Лаплас Ио, Европа һәм Ганимедтың орбиталь резонанстарын аңлатыусы математик теория төҙөй.[12] Һуңыраҡ асыҡланғанса, был резонанстар был өс юлдаштың геологияһына ҙур йоғонто яһай.
XIX быуат аҙағында һәм XX быуат башында телескоптар эшләү технологияһы яҡшыра һәм теүәлерәк эшләүсе телескоптар барлыҡҡа килә. Һөҙөмтәлә астрономдар Ио өҫтөндәге ҙур масштаблы деталдәрҙе күреү мөмкинлеген ала. 1890-сы йылдарҙа Эдвард Барнард Ионың экваториаль һәм поляр өлкәләре араһындағы сағыулыҡ айырмаһын күргән беренсе астроном була һәм уларҙың был өлкәләрҙең төҫө һәм альбедоһы айырмаһы арҡаһында барлыҡҡа килеүен дөрөҫ фаразлай, ә Ионың овал формала булыуы (астроном Уильям Пикеринг тәҡдим иткәнсә) йәки экваториль һәм поляр өлкәләре ике айырым объект (тәүҙә үк Барнард тәҡдим иткәнсә) булып тороуы сәбәпле түгел[13][14][15]. Ио өҫтөн һуңғы осорҙағы телескопик күҙәтеүҙәр ҡыҙғылт-көрән поляр һәм һарғылт-аҡ экваториаль өлкәләр араһындағы айырманы раҫлай[16].
XX быуат уртаһында Ионың телескопик күҙәтеүҙәре уның ғәҙәттән тыш геологик әүҙемлеге тураһында фекер тыуҙыра башлай. Спектрографик күҙәтеүҙәр күрһәтеүенсә, Ионың өҫтө, моғайын, һыу боҙҙарынан мәхрүмдер (башҡа галилей юлдаштарында боҙ бик күп табылған).[17] Шул уҡ күҙәтеүҙәр юлдаштың өҫтөндә натрий һәм көкөрт тоҙҙары өҫтөнлөк итеүен күрһәтә.[18] Ионы радиотелескопик күҙәтеүҙәр уның Юпитерҙың магнитосфераһына йоғонто яһауын күрһәтә, был турала юлдаштың орбиталь осорона тиң булған осорҙа декаметрлы тулҡындарҙағы тоҡаныуҙар раҫлай[19].
Фән өсөн Ионың 1971 йылдың 14 майында UTC[20] ваҡыты менән 2:00 сәғәттә Бета Скорпион йондоҙон ҡаплауы мөһим була[28], бындай сағыу йондоҙ өсөн бик һирәк күренеш. Шул асыш 1972 йылда Ионың уртаса радиусын бик яҡшы итеп билдәләү мөмкинлеген бирә: 1818±5 км.[21]
Ио менән яҡынлашҡан тәүге йыһан аппараттары — 1973 йылдың 3 декабрендә һәм 1974 йылдың 2 декабрендә уның эргәһендә осоп үткән игеҙәк аппараттар «Пионер-10» и «Пионер-11». Уларҙы радиокүҙәтеү Ио-ның массаһын аныҡлау мөмкинлеген бирә. Был мәғлүмәттәр, уның күләме тураһындағы мәғлүмәттәр менән бергә, галилея юлдаштары араһында Ионың тығыҙлығы иң ҙуры булыуын һәм һыу боҙҙарынан түгел, ә силикат тоҡомдарынан тороуын күрһәтә. Шулай уҡ «Пионарҙар» ярҙамында Ио атмосфераһының ҡатламы бик нәҙек булыуы һәм уның орбитаһы эргәһендә интенсив радиация бүлкәте булыуын асыҡлана. «Пионьер-11» бортындағы камера Ионың төньяҡ поляр өлкәһенең бик яҡшы һүрәтен алыуға өлгәшә. «Пионер-10» да ентекле һүрәттәр төшөрөргә тейеш була, әммә юғары радиацияла аппаратураның дөрөҫ эшләмәүе арҡаһында, был күҙәтеүҙәрҙе алып барыу мөмкин булмай[22].
1979 йылда игеҙәк «Вояджер-1» и «Вояджер-2» зондтарының Ио янынан осоп үтеүе, уларҙа төшөрөү системаһының камилыраҡ булыуы арҡаһында, юлдашты ентеклерәк һүрәтләй. «Вояджер-1» 1979 йылдың 5 мартында юлдаш эргәһенән 20 600 км алыҫлыҡта үтә. Был осош барышында төшөрөлгән һүрәттәр төрлө төҫтәге сәйер пейзажды күрһәтә, уларҙа удар кратерҙар ҙа күренмәй[23]. Юғары теүәллекле һүрәттәрҙә Ио йөҙөнөң сағыштырмаса йәш булыуы, сәйер формалағы соҡорҙар, Джомолунгманан бейегерәк тауҙар һәм лава ағымын хәтерләткән матдәләр менән ҡапланыуы күренә.
«Вояджера-2» осоуҙан һуң күп тә үтмәй, навигация инженеры Линда Морабито һүрәттәрҙең береһендә юлдаш өҫтөнән сыҡҡан шлейфты күреп ҡала. «Вояджера-1» һүрәттәрен анализлағанда туғыҙ шлейф күренә, был факт Иола вулкан әүҙемлеге булыуын иҫбатлай. «Вояджера-1» һүрәттәрен алғандан саҡ ҡына алда Стэн Дж. Пила, Патрик Кассен һәм Р. Т. Рейнольдстар ошо турала үҙ фараздарын белдерә. Авторҙар иҫәпләүенсә, Ионың Ганимед һәм Европа менән орбиталь резонансҡа инеүе арҡаһында, Ионың төбө һиҙелерлек рәүештә ваҡыт-ваҡыт йылынырға тейеш. «Вояджера-1»ҙән алынған мәғлүмәттәр Ионың өҫтөндә көкөрт һәм туңдырылған көкөрт оксиды өҫтөнлөк итә[24][25][26]. Улар Ио атмосфераһының һәм уның орбитаһында тупланған плазманың йоҡа ҡатламдарында ла өҫтөнлөк итә.[27][28][29]
«Вояджера-2» 1979 йылдың 9 июлендә Ио янынан 1 130 000 км алыҫлыҡта осоп үтә. Был йыһан аппараты, «Вояджера-1» кеүек, юлдашҡа яҡынлашмаһа ла, уларҙан адынған һүрәттәрҙе сағыштырып ҡарағанда, осоштар араһындағы дүрт ай эсендә юлдаштың өҫтөндә күҙәтелгән бер нисә үҙгәреш табыла. Бынан тыш, «Вояджера-2» Юпитер системаһынан алыҫлашҡандан һуңғы күҙәтеүҙәр күрһәтеүенсә, мартта күҙәтелгән туғыҙ шлейфтың етәүһе 1979 йылдың июлендә лә әүҙемлек күрһәтә һәм тик Пеле вулканы ғына пассив булып күренә.[30]
1995 йылда (Ерҙән старт алғандан һуң алты йыл үткәс) «Галилео» йыһан аппараты Юпитерға барып етә. Уның маҡсаты — «Вояджерҙарҙың» уҙған йылдарҙағы тикшеренеүҙәрен һәм ер өҫтөндәге күҙәтеүҙәрҙе аныҡлау һәм дауам итеү. Ио Юпитерҙың иң интенсив радиация билбауҙары сиктәрендә урынлашыуы оҙайлы яҡын тикшеренеүҙәр үткәреү мөмкинлегенән мәхрүм итә, әммә «Галилео» үҙенең төп бурысын үтәү өсөн — Юпитер системаһын ентекле өйрәнеү өсөн кәрәк булған орбитаға сығыр алдынан Иоға бик яҡын үтә. 1995 йылдың 7 декабрендә булған был осош ваҡытында бер ниндәй ҙә һүрәт төшөрөлмәһә лә, ул байтаҡ һөҙөмтәләр килтерә: Ионың Ҡояш системаһындағы таш планеталар йәҙрәһенә оҡшаған тимер йәҙрәһе булыуы асыла[31].
Ҙур планда төшөрөлгән һүрәттәрҙең етешмәүенә һәм алынған мәғлүмәттәр күләмен сикләүсе механик етешһеҙлектәр булыуға ҡарамаҫтан, «Галилео» төп миссия барышында бер нисә мөһим асыш яһай. Ул Пиллан патераһының ҙур атылыуының шаһиты була һәм вулкандарҙан атылған фонтандың магнийға бай һәм төп һәм ультратөп составлы силикат магманан тороуын раҫлай. "Галилео"ның төп миссияһы барышында һәр әйләнештә тип әйтерлек Ионы фотографияға төшөрөү дауам итә. Һөҙөмтәлә күп кенә эшләүсе вулкандарҙы (магманың йылылыҡ нурланышы һәм вулкан шлейфтары арҡаһында), төрлө морфологиялы күп һанлы тауҙарҙы һәм күҙәтеүҙәр араһындағы ҡайһы бер үҙгәрештәрҙе күреү мөмкин була. "Галилео"ның Юпитер тирәләй 35 тапҡыр әйләнеүенең 7-һе Ионы өйрәнеү маҡсатында проектлана (максималь яҡынлашыу — 102 км, 2002 йылдың 17 ғинуарында була)[32][33].
Галилеоның миссияһы ике тапҡыр оҙайтыла — 1997 һәм 2000 йылдарҙа. Был миссия дауамында йыһан аппараты Ио эргәһенән өс тапҡыр — 1999 йыл аҙағында һәм 2000 йыл башында — һәм өс тапҡыр — 2001 йыл аҙағында һәм 2002 йыл башында — осоп үтә. Был осоштар ваҡытында күҙәтеүҙәр вулкандарҙа һәм Ио тауҙарында барған геологик процестарҙы күрһәтә, магнит ҡырының булмауын һәм вулкан эшмәкәрлегенең масштабын аса. 2000 йылдың декабрендә «Кассини» йыһан карабы Сатурнаға табан осҡанда, Юпитер системаһынан алыҫ булмаған аранан үтеп, «Галилео» менән бергә күҙәтеүҙәр яһай.[33] Шул саҡта Твашар патерҙарында яңы шлейф табыла һәм Ио балҡышының сәбәбе яҡшыраҡ аңлатыла.[34] Бынан тыш, «Кассини» үҙенең һиҙгер ультрафиолет спектрометры ярҙамында Ионы барлыҡҡа килтергән плазма торы тураһында яңы мәғлүмәттәр ала. Тор ионлаштырылған атомдарҙан һәм башҡа матдәләр ҡушылған көкөрт молекулаларынан тора. Торҙың меридиональ киҫелеше сағыштырырлыҡ күсәрҙәре булған эллипс формаһына эйә.
2003 йылдың 21 сентябрендә "Галилео"ның миссияһы тамамланғандан һуң был йыһан аппараты Юпитер атмосфераһында яна, Ионы ер өҫтө һәм йыһан телескоптары ярҙамында ғына күҙәтеү алып барыла. Атап әйткәндә, Гавайялағы Кека обсерваторияһында адаптив оптика ярҙамында эшләнгән һүрәттәрҙе һәм Хаббл телескобы һүрәттәрен айырып күрһәтергә мөмкин, улар ғалимдарға хатта Юпитер системаһындағы йыһан аппараттары ярҙамынан тыш та Иоаннда эшләүсе вулкандарҙы күҙәтергә мөмкинлек бирә.[35]
«Новые горизонты» йыһан карабы Плутонға һәм Койпер билбауына табан осҡанда Юпитер системаһы, шул иҫәптән Ио янынан 2007 йылдың 28 февралендә үтә. Шул мәлдә Ионы бик күп күҙәтеүҙәр яһала. Улар араһында Тваштара вулканындағы ҙур шлейфтың һүрәттәре лә була, улар 1979 йылда Пеле вулканының шлейфын күҙәтеү менән бергә, Иолағы иң ҙур класлы вулкан шлейфтарын беренсе тапҡыр ентекле күҙәтеү мөмкинлеген бирә.[36] «Новые горизонты» йыһан аппараты шулай уҡ Гирра патераһы янында вулкандың тәүләп атылыуының һәм артабан бер нисә тапҡыр атылыуын фотоға төшөрә.[36]
2011 йылдың 5 авгусында НАСА тарафынан осоролған аппарат Юпитер орбитаһында әйләнә. 2025 йылға тиклем киңәйтелгән миссия станцияның Ио өҫтөнән 1,5 мең км самаһы арауыҡта 11 тапҡыр осоп үтеүе күҙҙә тотола. Ғалимдар был яҡынайыуҙы Ио эсендә магманан торған иретелгән океандың булыу-булмауын билдәләү, шулай уҡ уның Юпитер һәм күрше объекттар менән үҙ-ара тәьҫире һөҙөмтәһендә барлыҡҡа килгән тулҡын көстәрен өйрәнергә ниәтләй.
2023 йылдың 14 апрелендә осоролған Jupiter Icy Moons Explorer (JUICE) аппараты Ио менән яҡынлашыуҙы күҙҙә тотмай, шуға ҡарамаҫтан, JUICE юлдаштың вулкан әүҙемлеген дистанцион рәүештә тикшерәсәген планлаштыра.
Әлеге ваҡытта Ионы өйрәнеү буйынса миссиялар планлаштырылмай. NASA JEO-ны осороуҙан баш тарта һәм «Europa Clipper» миссияһын эшләтергә ҡарар итә (уның программаһына Ионы өйрәнеү инмәй). Быға өҫтәп, тағы ла бер нисә махсуслаштырылған миссия тәҡдим ителә. Вулкандарҙы күҙәтеүсе тип аталған бер миссия 2015 йылда Discovery класы миссияһы булараҡ башларға тейеш була һәм бер нисә тапҡыр Ио янынан осоу планлаштырыла, әммә әлегә ул миссия ла концепцияһы фазаһында ҡала.
Ио орбитаһы Юпитер үҙәгенән 421 700 км һәм уның болоттарының өҫкө ҡатламынан 350 000 км алыҫлыҡта урынлашҡан. Ио — Юпитерҙан алыҫлығы буйынса бишенсе һәм галилея юлдаштарының иң эстә урынлашҡаны. Уның орбитаһы Фива һәм Европа юлдаштары араһында ята. Юпитер тирәләй тулы әйләнеү өсөн уға 42,5 сәғәт талап ителә. Ио Европа менән 2:1 һәм Ганимед менән 4:1 орбиталь резонанста тора, йәғни Европаның бер әйләнеү ваҡытында 2 тапҡыр һәм Ганимедтың бер әйләнеүе ваҡытында Юпитер тирәләй 4 тапҡыр әйләнеп өлгөрә. Бындай резонанс Ио орбитаһының эксцентриситетын (0,0041) хуплай, был юлдаштың геоактивлығының төп сәбәбе булып тора (Тулыраҡ аңлау өсөн «Приливный разгрев» бүлеген ҡара).[26] Әгәр бындай резонанс булмаһа, Ио орбитаһы йомроланыр ине һәм, моғайын, ул геологик яҡтан шул тиклем әүҙем булмаҫ ине.
Башҡа галилея юлдаштары, шулай уҡ Ерҙәге Ай кеүек үк, Ио — синхрон юлдаш: уның ярымшарҙарының береһе һәр ваҡыт Юпитерға йүнәлтелгән. Иола оҙонлоҡтарҙы (географ.) билдәләү системаһы тап шуға нигеҙләнә. Башланғыс меридиан Юпитерға ҡараған нөктә аша үтә. Юлдаштың орбита буйлап хәрәкәт итеү яғына йүнәлтелгән ярымшар — алып барыусы, ә ҡапма-ҡаршыһы — алып барылыусы тип атала.[37]
Ио Юпитерҙың магнит ҡырын формалаштырыуҙа мөһим роль уйнай. Юпитерҙың магнитосфераһы үҙ эсенә Ионың йоҡа атмосфераһынан газдарҙы һәм саңды ала, секундына 1 тонна тиҙлек менән[38]. Был материя башлыса ионлаштырылған һәм нейтраль көкөрт, кислород һәм хлорҙан; атомар натрий һәм калийҙан; көкөрттың молекуляр диоксидынан һәм көкөрттән; шулай уҡ натрий хлориды[38][39] туҙанынан тора. Улар Ио вулкандары тарафынан ташлана һәм уның атмосфераһына, ә артабан — Юпитерҙың магнитосфераһына һәм ҡайһы берҙә планета-ара арауыҡҡа барып эләгә. Бөтә был материя, уның составына һәм ионлашыу дәрәжәһенә ҡарап, Юпитерҙың магнитосфераһының төрлө нейтраль болоттарында һәм радиация билбауҙарына барып эләгә, ә ҡайһы берҙә Юпитер системаһы сиктәрен ташлап китә.
Ио көкөрт, кислород, натрий һәм калийҙан торған атомар болот менән уратып алынған. Ул уның өҫтөнән яҡынса үҙенең алты радиусына тигеҙ алыҫлыҡҡа һуҙыла. Был киҫәксәләр юлдаш атмосфераһының өҫкө ҡатламдарынан килә. Улар плазмалы тора киҫәксәләре менән бәрелешкәндә (түбәндә әйтелгәнсә) һәм Ионың Хилл сфераһында башҡа процестарҙа ҡуҙғала, унда уның ауырлыҡ көсө Юпитер көсөнән өҫтөнлөк итә. Был материяның бер өлөшө атмосфераны ташлап китә һәм Юпитер тирәләй орбитаға сыға. 20 сәғәт дауамында был киҫәксәләр Ионың Хилл сфераһын ташлап китә һәм бананға оҡшаш нейтраль болот барлыҡҡа килтерә, ул Ионан 6 Юпитер радиусына тиклем тарала ала — йә Ио орбитаһы эсендә һәм юлдаш алдында, йә Ио орбитаһынан ситтә һәм юлдаш артында[40]. Киҫәксәләрҙе ҡуҙғытҡан бәрелештәр шулай уҡ ҡайһы берҙә плазмалы турҙағы натрий иондарын электрондар менән тәьмин итә, һәм барлыҡҡа килгән нейтраль атомдар торанан сыға. Әммә был киҫәксәләр һаман да 70 км/с тиҙлеген һаҡлай (шул уҡ ваҡытта Ионың орбиталь тиҙлеге- 17 км/с) һәмИо артында матдә ағымын формалаштыра.[38][41]
1992 йылда Юпитерға яҡынлашып, «Улисс» йыһан аппараты Юпитер системаһынан йүнәлтелгән саң һымаҡ киҫәксәләр ағымын теркәй. Был ағымдарҙағы саң секундына бер нисә йөҙ километр тиҙлектә Юпитерҙан ситкә китә, үлсәмдәре яҡынса 10 микрон һәм улар башлыса натрий хлоридынан тора.[42][39][43] «Галилео» үткәргән туҙанды тикшереүҙәр күрһәтеүенсә, туҙан ағымы Ио өҫтөнән бара, әммә уларҙың формалашыуының аныҡ механизмы билдәһеҙ: улар вулкан әүҙемлеге йәки Ио өҫтөнән бәрелештәр һөҙөмтәһе булыуы ихтимал.[44]
Юпитерҙың Ио аша үткән магнит ҡыры һыҙаттары Ио атмосфераһын һәм нейтраль болоттарҙы Юпитерҙағы поляр атмосфераның өҫкө ҡатламдары менән электр тогы ярҙамында тоташтыра, ул Ионың ағым торбаһы тип атала. Был ток — Юпитер атмосфераһындағы поляр балҡыштарҙың сәбәбе, һәм улар «Ио эҙе» тип атала, шулай уҡ Ио атмосфераһында балҡыштар ҙа була. Был торба буйлап барған киҫәксәләр Юпитерҙың поляр өлкәләрен күренгән яҡтылыҡта ҡараңғылата. Ионың урынлашыуы һәм Ергә һәм Юпитерға ҡарата уның Юпитер атмосфераһындағы «эҙе» Юпитерҙың күҙәтелгән радионурланышының интенсивлығына ныҡ йоғонто яһай: Ио күренеү зонаһында булғанда ул ныҡ арта. 2011 йылдың 5 авгусында Юпитерға табан йүнәлештә старт алған һәм 2016 йылдың июлендә барып еткән «Юнона»йыһан аппараты, Ио менән Юпитерҙың магнитосфераһы араһындағы үҙ-ара тәьҫир итешеүгә асыҡлыҡ индерергә тейеш. Юпитерҙың Ио ионосфераһы аша үткән магнит ҡыры һыҙаттары электр тогын, шулай уҡ Ионың ер аҫтындағы магнит ҡырын барлыҡҡа килтерә. Ионың индуцирланған магнит ҡыры юлдаштың өҫкө йөҙө аҫтында 50 километрҙа өлөшләтә ирегән силикат магмаһын барлыҡҡа килтерә, тип иҫәпләнелә[38][19][38][45]. Башҡа галилея юлдаштарында ла шундай уҡ магнит ҡырҙары табылған, улар ер аҫты һыу океандары тарафынан хасил була.
Ио газдан торған планеталарюлдаштарына бөтөнләй оҡшамаған (уларҙа боҙ күп) һәм Ер төркөмө планеталарыкеүек башлыса силикаттарҙан һәм тимерҙән тора. Үлсәме буйынса Ио Ер юлдашы Айҙан бер аҙ ғына ҙурыраҡ. Уның уртаса радиусы яҡынса 1821,3 километра (Айҙың уртаса радиусынан 5 процентҡа ҙурыраҡ), ә массаһы 8,9319×1022 кг тәшкил итә (Айҙан яҡынса 21 процентҡа ҙурыраҡ). Ионың формаһы эллипсоид кеүек, уның ҙур күсәре Юпитер яғына йүнәлтелгән. Галилей юлдаштары араһында массаһы һәм күләме буйынса Ио Ганимедтан һәм Каллистонан һуң, ләкин Европа алдынан тора.
Башлыса силикат тоҡомдарҙан һәм тимерҙән торған Ио, Ҡояш системаһының[46] тышҡы өлөшөндәге башҡа юлдаштарға ҡарағанда (улар башлыса һыу боҙҙарынан һәм силикаттарҙан тора) составы буйынса Ер төркөмө планеталарына яҡыныраҡ. Ионың уртаса тығыҙлығы 3,5275 г/см3 тәшкил итә, был башҡа галилея юлдаштарына ҡарағанда күберәк (һәм Айға ҡарағанда ла), һәм был Ионы Ҡояш системаһындағы юлдаштар араһында тығыҙлығы буйынса беренсе урынға ҡуя. Массаһы, радиусы һәм гравитацион квадруполдең (объект сиктәрендә массаның бүленешен һүрәтләгән һандар) үлсәмдәре буйынса төҙөлгән моделдәр Ионың тимер йәҙрәһенә йәки тимер сульфидынан һәм мантиялы ҡабыҡҡа бүленеүен күрһәтә. Металл йәҙрәһе Ио массаһының яҡынса 20 процентын тәшкил итә. Йәҙрәнең радиусы көкөрт миҡдарына бәйле: әгәр ул таҙа тимерҙән булһа, уның радиусы 350—650 км сиктәрендә ята, ә әгәр ул тимер һәм көкөрт берләшмәләренән тора икән — 550—900 км сиктәрендә.[31][47] «Галилео» мМагнитометры Иола магнит ҡырын тапмаған, һәм был уның тимер йәҙрәһендә конвекция булмауын күрһәтә.[48]
Айҙың, Марстың һәм Меркурийҙың боронғо йөҙө менән оҡшашлығы буйынса ғалимдар Ионың тәүге һүрәттәрендә күп һанлы удар кратерҙарын күрергә өмөтләнә (уларҙың концентрацияһы ер йөҙөнөң йәшен баһаларға мөмкинлек бирәсәк). Әммә улар, унда удар кратерҙарҙың юҡлығын күреп, бик ғәжәпләнәләр. Улар урынына бейек тауҙар, төрлө формалағы һәм ҙурлыҡтағы лавалар һәм соҡорҙар менән ҡапланған шыма тигеҙлектәр күренә. Башҡа йыһан объекттарынан айырмалы рәүештә, Ио төрлө төҫтәге матдәләр, башлыса аллотроп модификациялар һәм көкөрт берләшмәләре менән ҡапланған. Удар кратерҙарының аҙ булыуы Ио өҫтөнөң, Ерҙең өҫтө кеүек үк, геологик яҡтан йәш булыуын күрһәтә. Иолағы кратерҙар тиҙ арала вулкан ташландыҡтары менән ҡаплана. Был һығымталар кәм тигәндә туғыҙ вулкан менән раҫлана.[23][25]
Вулкандарға өҫтәп, Иола вулкан булмаған тауҙар, йөҙҙәрсә километрға еткән йәбешкәк лава ағымдары, ирегән көкөрт күлдәре һәм тәрәнлеге бер нисә километрға тиклем еткән кальдерҙар бар.
2012 йылда Ионың тулы геологик картаһы төҙөлә, уның өсөн төрлө детализациялы һүрәттәр ҡулланыла, уларҙы компьютер ярҙамында бер пиксельға 1 км теүәллек менән берҙәм мозаикаға йәбештерәләр. Карта 6 йыл төҙөлә. Проектҡа Аризона университетынан Дэвид Уильямс (David Williams) етәкселек итә. Тикшеренеүселәр шулай уҡ яңы геологик картаны ғына түгел, йыһан аппараттарынан күп һанлы һүрәттәрҙе һәм башҡа үлсәмдәрҙең мәғлүмәттәрен үҙ эсенә алған Ио буйынса онлайн мәғлүмәттәр базаһын төҙөй.
Ионың сағыу тышҡы күренеше — төрлө матдәләр ташлаған вулкандарҙың интенсив эш һөҙөмтәһе. Улар араһында — силикаттар (мәҫәлән, ортопироксен), көкөрт һәм көкөрс диоксиды[49]. Көкөрт диоксидынан яһалған һоро бәҫ Ионың өҫтөн, ҙур өлкәләрҙе аҡ йәки һоро төҫкә буяп, тулыһынса тиерлек ҡаплай. Күп кенә өлкәләрҙә юлдаш үҙенең һары йәки һары-йәшел төҫө арҡаһында һары йәки һарығылт-йәшел булып күренә. Урта һәм юғары киңлектәрҙә радиация, ғәҙәттә, S8 көкөртенең тотороҡло һигеҙ атомлы цикллы молекулаларын вата, һөҙөмтәлә Ионың поляр өлкәләре ҡыҙыл-көрән төҫкә буяла.
[[Файл:Io_Aurorae_color.jpg|слева|мини|240x240пкс|Ио атмосфераһының өҫкө ҡатламдарында поляр балҡыш атмосфераның төрлө компоненттары төрлө төҫтәр менән яҡтыртыла. Йәшел яҡтылыҡ натрий бирә, ҡыҙыл — кислород, зәңгәр — көкөрт диоксиды кеүек вулкан газдары. Иола ҡояш тотолоу ваҡытында алынған һүрәт Орбиталь эксцентриситеты тыуҙырған яҡынса йылытыу Ио — Ҡояш системаһындағы йөҙҙәрсә вулкан һәм лава ағымдары булған иң геологик әүҙем ай. Айырыуса ҙур атылыуҙар ваҡытында лава ағымы тиҫтәләрсә һәм хатта йөҙҙәрсә километрға һуҙыла ала. Улар башлыса төп йәки ультратөп составы менән (магнийы күп) базальт лаванан тора. Вулкан активлығы һөҙөмтәһендә көкөрт диоксиды (газ рәүешендә) һәм силикат пирокластик материя (көл рәүешендә) 200 километрға тиклем бейеклеккә күтәрелә, асыҡ йыһанға үҙенсәлекле зонтиктар рәүешендә күтәрелә, ә төшөп ҡалғандан һуң урындарҙы ҡыҙыл, ҡара һәм аҡ төҫкә буяй. Бынан тыш, был материя йоҡа Ио атмосфераһын барлыҡҡа килтерә һәм Юпитерҙың иркен магнитосфераһын тултыра.
Ио бик йоҡа атмосфераға эйә, ул башлыса көкөрт диоксидынан (SO2) тора, уның составында көкөрт монооксиды (SO), натрий хлориды (NaCl) һәм атомар көкөрт һәм кислород бик аҙ[50]. Атмосфераның тығыҙлығы һәм температураһы тәүлек ваҡытына, киңлеккә, вулкан әүҙемлегенә һәм өҫкө бәҫтең күплегенә бәйле. Иола максималь атмосфера баҫымы 0,33×10−4 Па йәки, 3×10−4-гә тиклем йәки 0,3-тән 3 нбарға тиклем тирбәлә. Ул Ионың Юпитерға ҡаршы торған ярымшарында һәм экватор буйлап күҙәтелә, ҡайһы берҙә көндөң икенсе яртыһында, Ионың өҫтөндәге температураһы максимумға еткәндә күҙәтелә. Вулкан шлейфтарында баҫымдың иң юғары нөктәләре лә күҙәтелә, унда ул 5×10−4 — 40×10−3 Па (5 — 40 нбар) тәшкил итә. Иң түбән атмосфера баҫымы юлдаштың төнгө яғында күҙәтелә, унда ул 0,0001 — 0,001 нбар дәүмәленә тиклем төшә. Иола атмосфера температураһы бәләкәй бейеклектәрҙә ер өҫтөндәге температура сиктәрендә тирбәлә, унда газ һымаҡ көкөрт диоксиды бәҫ менән бер тигеҙ, ҙур бейеклектәрҙа 1800 К тиклем етә[50][51][52][28][50][51][50][51] Баҫымдың түбән булыуы атмосфераның юлдашдың өҫкө йөҙөнә йоғонтоһон сикләй, иҫкәрмә — көкөрт диоксидын бәҫкә бай һәм ярлы өлкәләре араһында ваҡытлыса бүленеүе[50][51]. Ионың йоҡа атмосфераһы шулай уҡ Иоға төшөүсе теләһә ниндәй зондтарҙың йылылыҡ экраны булған аэродинамик тышлыҡҡа мохтаж булмауын күрһәтә, әммә осоусы объектты уңайлы төшөрөп ултырытыу һәм аппаратты әкренәйтеү һәм туҡтатыу өсөн ул ретро-ракеталар менән йыһазландырылырға тейеш. Атмосфера ҡалынлығы йоҡа булғанлыҡтан, аппараттың радиацияға тотороҡло булыуы талап ителә.
Seamless Wikipedia browsing. On steroids.
Every time you click a link to Wikipedia, Wiktionary or Wikiquote in your browser's search results, it will show the modern Wikiwand interface.
Wikiwand extension is a five stars, simple, with minimum permission required to keep your browsing private, safe and transparent.
