Czy na orbitę lub obrót Io ma wpływ wulkanizm?

9

Na obroty komet i planetoid wpływają zmienności odgazowania. Io jest bardzo aktywna wulkanicznie. Czy daje to Io zmienną orbitę i powolny obrót? Siły pływowe powinny trwać dłużej niż efekt dużej erupcji. Blokowanie pływów oznacza, że ​​każdy wulkan zawsze popycha Io w tym samym kierunku (promieniowo, stycznie lub nachylony), gromadząc ten sam rodzaj zmiany orbity podczas całego swojego aktywnego życia.

LocalFluff
źródło
Nie do końca to, o co prosiłeś, ale zaproponowano wędrówkę biegunową osi Io (jest to oparte na modelowaniu pozycji wulkanów, nie znalazłem żadnych pomiarów potwierdzających taki efekt): onlinelibrary.wiley.com/doi/ 10.1029 / 2001GL014539 / pdf
Andy
3
Na kometach i planetoidach gazy są łatwo przyspieszane do stosunkowo niewielkich prędkości ucieczki. (Kątowe) Pęd może zatem zostać oderwany od ciała przez uciekające gazy. Większe ciała zwykle nie są w stanie sobie z tym poradzić: materiał nie osiąga prędkości ucieczki z powodu wyższej grawitacji, więc wyrzucony materiał spada z powrotem do ciała. Jednak w przypadku Io naładowane cząstki mogą zostać oderwane przez pole magnetyczne Jowisza (w wyniku czego istnieje wiele interesujących magnetyzmów związanych z Io). Wszystko to znaczy interesujące pytanie, bo może?
zibadawa timmy 9.04.16
@zibadawa timmy Najpierw erupcja powoduje siłę reakcji na Księżyc. Następnie ejecta uderzająca wokół wulkanu powinna ponownie pchnąć w tym samym kierunku. Podczas lotu wyrzutnia grawitacyjnie przyciąga Księżyc w przeciwnym kierunku, ale uderzenia mogą powodować ciepło i odgazowanie. Ponieważ nie ma atmosfery, pomyślałbym, że erupcje popychają Io, nawet jeśli ejecta cofa się.
LocalFluff,
1
@LocalFluff Jeśli pozostaje związany, wszystko się równoważy. Musisz przenieść moment pędu od Księżyca, aby zmienić orbitę lub obrót. Tak długo, jak materiał pozostaje związany z Io, tak naprawdę pęd nie jest usuwany z Księżyca jako całości. Jeśli materiał uwolni się od Io, na przykład naładowane cząstki zostaną odciągnięte przez pole magnetyczne Jowisza, wtedy możliwe jest, że moment pędu może zostać utracony z Io. Io właśnie w ten sposób traci około 1 tony / s. Ile pędu z tym idzie, nie mam pojęcia.
zibadawa timmy 9.04.16
2
@LocalFluff Część z nich jest zwracana, ale większość jest promieniowana. Nie zapominaj jednak, skąd pochodziło to ciepło: fala zginająca Jowisza. Który nadal trwa. Erupcje są w zasadzie tylko częścią utrzymania Io (termicznej, hydrostatycznej) równowagi: musi rozproszyć nadwyżkę energii, którą dodaje zginanie. Samo zgięcie pływowe jest czynnikiem wpływającym na orbitę / obrót, ponieważ w ten sposób ostatecznie zostało zablokowane pływowo. Ale wulkany są tutaj bardziej objawem niż przyczyną.
zibadawa timmy 9.04.16

Odpowiedzi:

1

Czy na orbitę lub obrót Io ma wpływ wulkanizm?

Na obroty komet i planetoid wpływają zmienności odgazowania. Io jest bardzo aktywna wulkanicznie. Czy daje to Io zmienną orbitę i powolny obrót?

Księżyc Jowisza Io ma wiele wulkanów .

Podobna odpowiedź na twoje pytanie znajduje się w pytaniu Quory: „ Czy erupcje wszystkich wulkanów na Ziemi mogą jednocześnie spowodować jej obrót lub zmianę orbity? ”.

Istnieją dwie różnice: Erupcje na Io mogą osiągnąć prędkość ucieczki ( 2,558 km / s ), a materia podlega grawitacji, ponieważ jest odpychana od Księżyca, umożliwiając niektórym ucieczkę, a niektórym powrót; jest więc źródłem wahań i zmian prędkości obrotowej.

„Skalisty księżyc Jowisza Io jest najbardziej aktywnym wulkanem światem w Układzie Słonecznym, z setkami wulkanów, niektórymi erupcyjnymi fontannami lawy o wysokości kilkudziesięciu mil (lub kilometrów). Niezwykła aktywność Io jest wynikiem przeciągania liny między potężnym Jowiszem grawitacja i mniejsze, ale precyzyjnie odmierzone ciągnięcia z dwóch sąsiednich księżyców, które krążą dalej od Jowisza - Europa i Ganymede.

...

Orbita i obrót

Chociaż Io zawsze wskazuje tę samą stronę w kierunku Jowisza na swojej orbicie wokół gigantycznej planety, duże księżyce Europa i Ganymede zaburzają orbitę Io na nieregularnie eliptyczną. Tak więc, w swoich bardzo różnych odległościach od Jowisza, Io podlega ogromnym siłom pływowym.

Siły te powodują, że powierzchnia Io wybrzusza się w górę iw dół (lub wchodzi i wychodzi) nawet o 330 stóp (100 metrów). Porównaj te pływy na twardej powierzchni Io z pływami w oceanach Ziemi. Na Ziemi, w miejscu, gdzie pływy są najwyższe, różnica między przypływami niskimi i wysokimi wynosi tylko 60 stóp (18 metrów), a dotyczy to wody, a nie stałego podłoża.

Orbita Io, utrzymując ją w odległości mniej więcej 422 000 mil (422,000 km) od Jowisza, przecina potężne linie sił magnetycznych planety, przekształcając Io w generator elektryczny. Io może wytworzyć w sobie 400 000 woltów i wytworzyć prąd elektryczny o wartości 3 milionów amperów. Prąd ten podąża ścieżką najmniejszego oporu wzdłuż linii pola magnetycznego Jowisza na powierzchnię planety, tworząc błyskawice w górnej atmosferze Jowisza.

Powierzchnia

Siły pływowe wytwarzają ogromną ilość ciepła w Io, utrzymując znaczną część swojej podpowierzchniowej skorupy w postaci płynnej, szukając dowolnej dostępnej drogi ucieczki na powierzchnię w celu zmniejszenia ciśnienia. Tak więc powierzchnia Io stale się odnawia, wypełniając wszelkie kratery uderzeniowe stopionymi jeziorami lawowymi i rozprzestrzeniając nowe gładkie równiny zalewowe płynnej skały. ... ”.

Problem dwóch ciał wyjaśnia, w jaki sposób wiele wzajemnie oddziałujących obiektów wpływa na siebie nawzajem. Podczas gdy mimośrodowość orbitalna Io jest dość niska ( 0,0041 ), orbity trzech księżyców galilejskich (Ganymede, Europa i Io, z wyłączeniem Callisto) mają rezonans 1: 2: 4 . „Pchanie” będzie działało w okresowych powtórzeniach, aby mieć skumulowany wpływ na ruch.

Orbity księżyców Galilejskich

Rezonanse orbitalne znacznie zwiększają wzajemny wpływ grawitacyjny ciał, tj. Ich zdolność do wzajemnego zmieniania lub ograniczania orbit. W większości przypadków powoduje to niestabilną interakcję, w której ciała wymieniają pęd i przesuwają orbity, aż rezonans przestanie istnieć. W niektórych okolicznościach układ rezonansowy może być stabilny i samoregulujący, dzięki czemu ciała pozostają w rezonansie.

Mały efekt wulkanów jest korygowany przez znacznie większy efekt rezonansu. Witryna space.com ocenia wiek Io na około 4,5 miliarda lat , w tym samym wieku co Jowisz. Jeśli orbita była niestabilna i jej zmiana mogła już dawno zostać zniszczona.

Obrabować
źródło
„Zatem w bardzo różnych odległościach od Jowisza”, a następnie „mimośrodowość orbitalna Io jest dość niska (0,0041)”. Tego większość ludzi nie rozumie na temat sił pływowych. Działają również przy zerowej ekscentryczności.
AtmosphericPrisonEscape
0

Jeśli czytasz magazyn Astronomy, powinieneś zobaczyć mapy gwiazd oraz artykuł o Jowiszu i księżycach. Odpowiedź brzmi: nie, aktywność nie wpływa na jej orbitę.

Leo Pan
źródło