Kosmos

Io: wulkany napędzane grawitacją

Najbardziej wewnętrzny z galileuszowych księżyców Jowisza jest najbardziej aktywnym wulkanicznie światem Układu Słonecznego. Ogrzewanie pływowe zasila ponad 400 czynnych wulkanów; siarka barwi powierzchnię, na której niemal nie ma kraterów uderzeniowych.

Metaliczne jądro Io, gorący częściowo stopiony skalisty płaszcz i zabarwiona siarką skorupa
Metaliczne jądro Io, gorący częściowo stopiony skalisty płaszcz i zabarwiona siarką skorupa
Autor obrazu: NASA/JPL · Public domain · Zobacz źródło obrazu ↗

Najważniejsze informacje

Średnica
3643 km
Odległość od Jowisza
Około 422 000 km
Okres obiegu
1,77 dnia

Z bezpiecznego miejsca nad Io można byłoby zobaczyć kilka wulkanów jednocześnie wyrzucających materię w przestrzeń. Księżyc ma około 3643 kilometrów średnicy, jest nieco większy od naszego Księżyca, leży najbliżej Jowisza spośród księżyców galileuszowych i jest najbardziej aktywnym wulkanicznie światem Układu Słonecznego.

Ogrzewany grawitacyjnym ugniataniem

Io obiega Jowisza w odległości około 422 000 kilometrów w ciągu 1,77 dnia. Rezonans 1:2:4 z Europą i Ganimedesem utrzymuje lekki mimośród orbity, dzięki czemu zmienne siły pływowe Jowisza stale rozciągają i ściskają księżyc. Odkształcenia powierzchni mogą sięgać setek metrów, a strumień ciepła wynosi około 2 W/m², ponad dwadzieścia razy więcej niż średnio na Ziemi. Voyager potwierdził erupcje wkrótce po przewidzeniu ogrzewania pływowego w 1979 roku.

Jądro, płaszcz i drogi magmy

Gęstość około 3,53 g/cm³ wskazuje na skalisty księżyc. Pod częściowo stopionym krzemianowym płaszczem leży jądro z żelaza i siarczku żelaza. Magma wznosi się przez cienką warstwę zewnętrzną. Wobec tak gorącego wulkanizmu wody i lodu jest niewiele.

Metaliczne jądro Io, gorący częściowo stopiony skalisty płaszcz i zabarwiona związkami siarki skorupa
Metaliczne jądro Io, gorący częściowo stopiony skalisty płaszcz i zabarwiona związkami siarki skorupa
Autor obrazu: NASA/JPL · Public domain · Zobacz źródło obrazu ↗

Niezwykły świat wulkaniczny

Ponad 400 czynnych wulkanów tworzy pióropusze wysokie nawet na 300 kilometrów. Słaba grawitacja i bardzo rzadka atmosfera pozwalają powstawać pióropuszom w kształcie parasola oraz ogromnym osadom. Temperatura części law przekracza 1200°C. Loki Patera ma około 200 kilometrów szerokości i przewyższa rozmiarami ziemskie jeziora lawowe.

Zdjęcie okolic terminatora Io wykonane przez sondę Galileo, z niebieskim pióropuszem wulkanicznym unoszącym się nad krawędzią
Zdjęcie okolic terminatora Io wykonane przez sondę Galileo, z niebieskim pióropuszem wulkanicznym unoszącym się nad krawędzią
Autor obrazu: NASA's Galileo spacecraft · Public domain · Zobacz źródło obrazu ↗

Paleta siarki

Dwutlenek siarki zamarza jako biały szron na powierzchni o średniej temperaturze około −140°C. Związki siarki tworzą barwy żółte, pomarańczowe, czerwone i ciemne; świeże czerwone osady mogą z czasem żółknąć. Ciągłe odnawianie powierzchni usuwa większość kraterów uderzeniowych.

Czy człowiek mógłby obserwować erupcję z bliska?

Io nie ma powietrza do oddychania, jest narażony na silne promieniowanie Jowisza, ma gorące kominy i skrajnie zimny grunt wokół nich. Mała grawitacja sprawia, że odłamki lecą dalej, a nie że miejsce staje się bezpieczne. Szybkie przeloty odpornych na promieniowanie sond są znacznie praktyczniejszym sposobem śledzenia erupcji.

Jak odkryto wulkany?

8 marca 1979 roku inżynierka nawigacji Linda Morabito zauważyła pióropusz na zdjęciach Voyagera 1 — pierwszą zaobserwowaną czynną erupcję poza Ziemią. Galileo wielokrotnie przelatywała obok Io w latach 1995–2003. Juno zbliżyła się na około 1500 kilometrów 30 grudnia 2023 i 3 lutego 2024 roku, przesyłając szczegółowe obrazy jezior lawowych i erupcji.

Zdjęcie Io wykonane przez Juno 30 grudnia 2023 roku z odległości około 2840 kilometrów, z terminatorem przecinającym teren wulkaniczny
Zdjęcie Io wykonane przez Juno 30 grudnia 2023 roku z odległości około 2840 kilometrów, z terminatorem przecinającym teren wulkaniczny
Autor obrazu: NASA/JPL-Caltech/SwRI/MSSS · Public domain · Zobacz źródło obrazu ↗

Źródła