header image

 
 

Mesiac Io

Io v blízkosti terminátora Jupitera. Fotografiu zhotovila sonda Cassini pri svojom prelete okolo planéty. Zdroj: NASA/JPL/University of Arizona

Io je štvrtý najväčší mesiac v slnečnej sústave, len o 154 km menší než Mesiac. Je zároveň tretím najväčším Galileiho mesiacom a zo všetkých Galileiho mesiacov obieha najbližšie k Jupiteru. Nie je však najbližším mesiacom Jupitera – medzi ním a vrcholom Jupiterovej atmosféry krúžia ešte ďalšie štyri malé, nepravidelne tvarované mesiace objavené oveľa neskôr. Pomenovanie dostal z grétskej mytológie podľa milenky boha Dia (v Rímskej ríši Jupitera), podobne ako väčšina ostatných mesiacov Jupitera.

Obežná vzdialenosť Io, 421 600 km, je len o niečo väčšia ako vzdialenosť Zeme a Mesiaca. Obeh okolo planéty a rovnako aj otočka okolo osi mu trvajú 43 hodín – výrazne menej ako Mesiacu Zeme, pretože Jupiter je planéta s omnoho vyššou gravitáciou. Io je zároveň v dráhovej rezonancii 1:2 s mesiacom Európa. Na obežnej dráhe Io je zaujímavé aj to, že leží blízko radiačného pásu Jupitera. Zrážky častíc magnetosféry s povrchom Io vyrážajú z povrchu mesiaca neutrálne atómy, ktoré zostanú na obežnej dráhe okolo Jupitera. Množstvo takto vymršteného materiálu nabitými časticami radiačného pásu predstavuje až jednu tonu každú sekundu.

Má druhú najväčšiu známu hustotu mesiaca v slnečnej sústave – 3,53 g/cm3.

Povrch

Na jeho pevnom, skalnatom povrchu prevláda veľmi netypická farba – žltá. Je spôsobená sírou a silikátovými horninami. Miestami je povrch pokrytý bielym soľným nánosom, preto je jeho odrazivosť veľmi vysoká. Okolo sopiek sú aj čerstvé červené sírové usadeniny, ktoré sa časom menia na žlté. Milióny štvorcových kilometrov povrchu mesiaca pokrývajú rôzne staré prúdy kremičitej lávy. Farba určuje ich vek – najčerstvejšie sú čierne, mladšie blednú do siva. Io je tiež jediný mesiac, na ktorom sa prakticky nenachádzajú impaktné krátery, pretože sopky povrch neustále pretvárajú. Aj za devätnásť rokov, od preletu sond Voyager, ktoré ako prvé podrobnejšie zmapovali povrch mesiaca, až po zábery zo sondy Galileo, sa na mesiaci objavilo množstvo zmien. Podobný povrch nemá nič v slnečnej sústave.

Sopečná explózia na okraji Io. Zdroj: NASAs Galileo spacecraft

Najčastejšie sa vyskytujúce geologické útvary na Io sú plytké krátery zvané patery. Známejší je však svojimi sopkami, o ktorých prítomnosti svedčia rozsiahle lávové polia. Je to prvé teleso okrem Zeme, na ktorom bola objavená sopečná aktivita. Objav bol veľmi prekvapivý. Pred preletom prvých kozmických sond okolo Io sa usudzovalo, že bude obyčajnou zamrznutou guľou a nie tým, čím je – sopečne najaktívnejším telesom slnečnej sústavy. Hoci teleso jeho rozmerov si nemohlo udržať dostatočné teplo na vulkanickú aktivitu od čias svojho vzniku, bohato mu ju nahrádzajú slapové sily Jupitera, Európy a Ganymeda. Tie vytvárajú silné vnútorné trenie a tavia horniny. Zväčšovanie objemu taveniny trhá povrch mesiaca v početných explóziách. Odhaduje sa, že vulkanická činnosť kompletne pretvorí celý povrch mesiaca každých milión rokov.

Celkový počet aktívnych sopiek na Io je dnes zhruba 260. Vedci ich už nepozorujú iba prostredníctvom (zriedkavých) preletov kozmických sond, ale priamo, vďaka ich infračervenému vyžarovaniu. Adaptívna optika ďalekohľadov na vrcholoch pozemských sopiek Mauna Kea či Roque e los Muchachos je dnes taká výkonná ako prístroj na palube sondy Galileo vyslanej pred vyše tridsiatimi rokmi.

Najaktívnejšia z týchto sopiek je Loki Patera. Vďaka nižšej gravitácii majú vulkány na Io oveľa väčšie rozmery ako naše. Rekordná Loki Patera má priemer 200 km a v jej kráteri sa ukrýva lávové jazero s rozlohou takmer polovice rozlohy Slovenska. Sopka každoročne vyvrhne najmenej 100 km3 lávy. Aj najmenší doteraz známy vulkanický zdroj na Io predviedol takú výkonnú erupciu, že ju možno porovnať s výbuchom islandskej sopky Holuhraun v rokoch 2014 – 2015. Sopka Heno Patera napríklad prekonáva v objeme vyvrhnutej lávy a sopečného materiálu najznámejšie nedávne erupcie pozemských sopiek viac než desaťnásobne. Tieto najsilnejšie erupcie pripomínajú dnes už sa (našťastie) nevyskytujúce erupcie, o ktorých minulých priebehoch však máme dôkazy na Zemi a ďalších planétach a tiež na Mesiaci. Porozumením mesiacu Io teda lepšie porozumieme aj vlastnej minulosti. V neposlednom rade nám pomôže modelovať aj geológiu mnohých exoplanét.

Io zo sondy Galileo. Jasnooranžový materiál obklopuje vulkán Pelé. Zdroj: NASA/JPL/University of Arizona

Aktívny vulkanický región Tvashtar nachádzajúci sa v blízkosti severného pólu mesiaca Io. V sopečnom kráteri vidieť žiariacu, žeravú lávu. Zdroj: NASA/JPL

Lávové jazerá, prirodzene, chladnú, a na ich povrchoch sa tvorí kôra stuhnutej lávy. Jazero však nezaniká. Keď je kôra dostatočne hrubá, vlastnou hmotnosťou sa ponorí do lávy. Tam sa roztaví a takto sa jazero udržiava stále aktívne.

Atmosféra

Mesiac má netypickú, riedku atmosféru s tlakom rádovo iba 10-3 Pa. Tvoria ju atómy a ióny sodíka, draslíka, síry a kyslíka. Väčšina častíc pochádza zo sopečných erupcií, ostatné „vyhodili“ z povrchu Io nárazy energetických protónov a elektrónov nachádzajúcich sa v magnetosfére Jupitera. Mesiac je obklopený pretiahnutým sodíkovým mračnom siahajúcim až do vzdialenosti 200 000 km.

Prieskum sondami

Ani čoraz dokonalejšie pozemské prístroje však dobre nedovidia na póly Io. Sonda Juno preto pozoruje Io na ultrafialových, optických aj infračervených vlnových dĺžkach. Vďaka tým posledným mapuje toky tepla z povrchu mesiaca, aby sme tak porozumeli, aká je vnútorná stavba Io. Existuje niekoľko modelov možného vnútra mesiaca. Od oceánu magmy, aký máme na Zemi, po magmu usporiadanú v štruktúre podobnej špongii. Podľa meraní sondy Galileo je vnútri Io železné jadro veľkosti asi polovice mesiaca.

Vznikol aj návrh misie kozmickej sondy, ktorá by mesiac mapovala nepretržite a zodpovedala na otázku jeho vnútorného zloženia. Táto misia IVO (Io Volcano Observer) je však zatiaľ len v štádiu plánov. Ak vzlietne, nie pred rokom 2029.

Mohlo by vás zaujímať



i-ASTRIN – články o Slnečnej sústave Populárna veda


Napísať odpoveď

Tip 1: Aby ste predišli možnej strate komentára pri posielaní, napíšte si ho, prosím, do textového editora a sem ho iba prekopírujte.

Tip 2: Pred odoslaním obnovte CAPTCHA príklad stlačením na šípky napravo.

Povolené XHTML: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <s> <strike> <strong>

Vymazané budú komentáre, ktoré obsahujú spam, nadávky alebo osobné útoky, porušujú zásady slušného správania, vôbec nesúvisia s témou či s komentármi pod ňou, alebo sú presnou kópiou nejakého z predošlých komentárov.

Hodnotu píšte ako číslo, nie slovom * Časový limit vypršal, obnovte prosím CAPTCHA príklad.


 

© 2014 – 2024 Jana Plauchová. S výnimkou materiálov z Wikimedia Foundation všetky práva vyhradené. Kontakt na autorku: adhara (zavináč) volny.cz. Stránky archivované Národnou knižnicou SR.