ظاهرة فريدة على قمر المشتري io. آيو هو قمر فريد من نوعه لكوكب المشتري حيث تندلع البراكين

آيو، قمر سمي على اسم عشيقة الإله زيوس، مثير للاهتمام ومميت بشكل مدهش عالم خطير، والذي يمكن أن يطلق عليه بالأحرى تجسيد الجحيم. ينتمي آيو إلى أقمار الجليل الأربعة، وجميعهم مختلفون تمامًا عن بعضهم البعض، ويمثل كل منهم عالمًا خاصًا يمكن أن يذهل حتى خيالًا غنيًا جدًا. آيو ليس استثناءً أيضًا.

وتبدو الزلازل والانفجارات البركانية مرعبة حتى على الأرض، وهي أكبر بكثير من هذا القمر الصناعي الصغير الذي يبلغ قطره 1131 كيلومترا فقط. ومع ذلك، هذا هو الكائن الأكثر نشاطا جيولوجيا النظام الشمسي! تحدث جميع أنواع الكوارث هناك باستمرار، وتندلع العديد من البراكين، والمناظر الطبيعية تتغير باستمرار.

من بين جميع أقمار الجليل، يقع آيو الأقرب إلى كوكب المشتري - حيث تبلغ المسافة منه 422 ألف كيلومتر فقط، أي أكثر بقليل من المسافة من الأرض إلى القمر. وقد تكونت أساسًا من صخور السيليكات والحديد، ولها قلب من الحديد الساخن. وبالمناسبة، وهذا ما يميزه عن معظم الأقمار الصناعية الأخرى، والتي عادة ما تكون عبارة عن قطعة ميتة من الصخر أو الجليد.

تحت تأثير كوكب المشتري وغيره من الأقمار الصناعية الكبيرة، يتشوه آيو حرفيًا، وتسخن أعماقه باستمرار. إذا كان القمر الصغير يسبب انحسارًا وتدفقًا على الأرض بسبب جاذبيته، فيمكن للمرء أن يتخيل ما هي الكوارث التي يسببها عملاق مثل كوكب المشتري على آيو.

الأقمار الجليلية لكوكب المشتري. آيو على اليمين.

فيما يلي بعض الحقائق الأكثر إثارة للاهتمام:

آيو، أحد أقمار كوكب المشتري، وعلى الرغم من صغر حجمه، إلا أنه يحتوي على جبال كبيرة جدًا. يبلغ ارتفاع جبل جنوب بوسافلا ضعف ارتفاع جبل تشومولونغما الأرضي. وتظهر مثل هذه الجبال بسبب ضغط قشرة القمر الصناعي.

تحدث الانفجارات البركانية باستمرار على آيو، بسبب حركة المد والجزر لكوكب المشتري والأقمار الأخرى. وتقذف البراكين الكبريت ومركباته إلى ارتفاع يصل إلى 500 كيلومتر. علاوة على ذلك، تم العثور على آثار الكبريت من آيو في مدار القمر الصناعي، وحتى على الأقمار الصناعية الأخرى، على سبيل المثال، فهو موجود مباشرة على السطح الجليدي.

ثوران بركاني على قمر آيو، أحد أقمار كوكب المشتري

تنتج الانفجارات البركانية تدفقات الحمم البركانية التي تنتشر على بعد 500 كيلومتر من البراكين. نظرًا لتكوينه الذي يغلب عليه الكبريت، فإن سطح آيو له ألوان غريبة. وبفضل التدفق الغزير للحمم البركانية والرماد، فإن مناظرها الطبيعية تتغير باستمرار. بالإضافة إلى ذلك، يمكن للزلازل المنتظمة أن ترفع الجبال إلى حيث لم تكن موجودة من قبل وتسويها حيث كانت.

تخلق هذه الانفجارات نفسها جوًا رقيقًا حول آيو، والذي، بالمناسبة، يحدث فيه الشفق القطبي أحيانًا.

ثوران بركان تفاشتارا، تم تصويره بواسطة جهاز نيوهورايزنز في عام 2007.

تبلغ درجة الحرارة على السطح حوالي -200 درجة، ولكن على قمم البراكين يمكن أن تصل إلى 3000 درجة. يعتبر ثلوج ثاني أكسيد الكبريت ظاهرة شائعة.

لذا فإن القمر الصناعي لكوكب المشتري آيو هو عالم مشؤوم وخطير للغاية، ولكنه بطريقته الخاصة عالم جميل وفضولي للغاية. هذا عالم من النار والكبريت، مثل الجحيم النموذجي، فقط في الواقع.

وبصرف النظر عن آيو والأرض، لم يتم اكتشاف البراكين النشطة في أي مكان في النظام الشمسي بعد.

اكتشاف آيو، قمر المشتري

عندما وجه جاليليو جاليلي تلسكوبه محلي الصنع نحو كوكب المشتري في 7 يناير 1610، اكتشف ثلاثة أقمار فقط. اندمج آيو وأوروبا في جسم واحد، ولم يتمكن غاليليو من رؤيتهم. ومع ذلك، في اليوم التالي، رأى بوضوح أنه لا يزال هناك أربعة أقمار صناعية، لذلك يعتبر تاريخ اكتشاف آيو هو 8 يناير 1610.

بالمناسبة، أطلق جاليليو على هذا القمر الصناعي كوكب المشتري الأول، وبعد ذلك بقليل أطلق عليه سيمون ماريوس اسمه الحالي، داعمًا اقتراح يوهانس كيبلر بتسمية جميع أقمار كوكب المشتري تكريماً لعشيقات الإله زيوس (كوكب المشتري). صحيح أن هذه الأسماء لم تنتشر في ذلك الوقت، وفقط في منتصف القرن العشرين بدأ تسمية القمر الصناعي Io بهذا الاسم مرة أخرى - قبل ذلك كان لا يزال كوكب المشتري الأول.

ومن الغريب أنه وفقًا للأساطير، اغتصب زيوس الشابة آيو، ثم حولها إلى بقرة، حتى لا تكتشف زوجته هيرا هذه الحقيقة.

مراقبة ايو

وبعد اكتشاف هذا القمر الصناعي، ولمدة قرنين على التوالي، لم يتمكن أي عالم فلكي من رؤية أي تفاصيل عنه. فقط في مطلع القرنين التاسع عشر والعشرين ظهرت أدوات قوية بما فيه الكفاية، والتي مكنت من رؤية شيء ما. بالإضافة إلى ذلك، ساعدت الدراسات الطيفية وغيرها في معرفة شيء ما عن طبيعة آيو وتأكيد النشاط البركاني. ولم يتم الحصول على البيانات الأساسية والصور عالية الجودة إلا بفضل المجسات الفضائية والتلسكوب

إن عالم الفلك الهاوي العادي، المسلح بأدوات أكثر تواضعا، لن يرى آيو إلا كنجم. بالمناسبة، حتى مع مناظير 8-10x، يمكن رؤية آيو بشكل مثالي عندما يكون القمر الصناعي على مسافة كافية من كوكب المشتري ولا يندمج معه. في التلسكوب، حتى متواضع إلى حد ما، ليس من الصعب على الإطلاق التمييز بين جميع الأقمار الصناعية الجليلية الأربعة.

يتيح لك المنكسر مقاس 80 مم ذو البصريات عالية الجودة مراقبة مرور الظلال من الأقمار الصناعية عبر قرص كوكب المشتري. ستسمح لك الأداة الأكبر برؤية الفرق في حدة هذه الظلال. يمكنك رؤية هذه العملية عن قرب، وهو نشاط مثير للاهتمام. في بعض الأحيان يكون من الممكن رؤية مرور مزدوج أو حتى ثلاثي للظلال. يمكنك أيضًا رؤية ظل القمر الصناعي - لون آيو أصفر بسبب وفرة الكبريت.

أثناء المعارضة، يمكنك في نفس الوقت رؤية مرور الأقمار الصناعية نفسها وظلالها عبر قرص كوكب المشتري. تعتبر مراقبتها في السماء أكثر صعوبة بسبب عدم اكتمال المرحلة والخلفية المظلمة.

آيو هو ثاني أصغر أقمار غاليليو الأربعة وأقربها إلى المشتري، وقد تم توثيقه لأول مرة بواسطة غاليليو غاليلي في يناير 1610. أثبت القمر آيو، إلى جانب الأقمار جانيميد وأوروبا وكاليستو، لأبناء الأرض أن كوكبنا الأزرق الشاحب ليس مركز الكون أو المجرة أو حتى النظام الشمسي، وذلك فقط لأن هذه الأقمار الأربعة تدور حول كوكب المشتري، وليس نحن. وبينما أبقى جاليليو ملاحظته سرًا لسنوات عديدة بسبب اضطهاد الكنيسة الكاثوليكية، فإن اكتشافه لآيو مهد الطريق لمزيد من الاكتشافات الغريبة جدًا في القرون اللاحقة فيما يتعلق بهذا القمر.

يُطلق على آيو لقب "قمر البيتزا" لكوكب المشتري بسبب مناظره المشرقة والغامضة، ويُنظر إليه أيضًا على أنه قمر مصنوع من النار والجليد، حيث يقع في جزء شديد البرودة من نظامنا الشمسي (حوالي 640 مليون كيلومتر من الشمس). ولكن على عكس أقمار المشتري الأخرى، فإنه يبعث كميات هائلة من الحرارة على الرغم من صغر حجمه. هذا المكان مرتفع للغاية النشاط البركاني، وقد أتيحت للعلماء المعاصرين الفرصة لمراقبة مشهد جهنمي حقًا في الفضاء، إذا كان مثل هذا الشيء موجودًا في أي مكان.

في الواقع، أطلق غاليليو على آيو اسم "المشتري الأول"، لكن القمر حصل على اسمه الأسطوري في منتصف خمسينيات القرن التاسع عشر. تم تصميم الجسم السماوي آيو على غرار الكاهنة هيرا (زوجة زيوس)، وكان واحدًا من العديد من الأشخاص الذين كان زيوس (أي ما يعادل الإله الروماني جوبيتر) على علاقة غرامية. في الأساطير اليونانية، تحول آيو إلى بقرة لتجنب القبض عليه من قبل هيرا، وهي قصة مناسبة لقمر غريب ذو مناظر طبيعية متغيرة. فيما يلي عشر حقائق عن آيو، وهي واحدة من أغربها الأقمار الصناعية الطبيعيةفي زاوية الفضاء لدينا.

10. الحرمان من الماء

الصورة: ناسا/مختبر الدفع النفاث/جامعة أريزونا

يعد آيو واحدًا من أكثر الأماكن جفافًا في النظام الشمسي. عندما تشكل آيو في الأصل وهو يدور حول كوكب المشتري، كان عليه الجليد. يعتقد العلماء أن الماء كان موجودًا على آيو بعد تكوينه. ومع ذلك، فإن أي ماء قد يكون موجودًا على آيو في الماضي قد تبخر منه منذ فترة طويلة بسبب الإشعاع المكثف لكوكب المشتري.

وهذا لا يعني أن العلماء استبعدوا إمكانية وجود الحياة داخل آيو وليس على سطحه. إذا كانت هناك أي حياة على كوكب المشتري الأول، فمن المرجح أن تكون كائنات حية تعيش في أعماق قشرة القمر. لذلك، إذا كنت تأمل في العثور على كائنات فضائية على Io، فأنت بحاجة إلى البحث في أعماق الأرض، حيث يمكنك الاختباء من الإشعاع.

9. البراكين الضخمة

يواجه آيو نشاطًا بركانيًا شديدًا. لقد سمعنا جميعًا عن ثوران بركان جبل سانت هيلين في واشنطن عام 1980 وثوران بركان فيزوف عام 79 بعد الميلاد. هـ، الذي دُفن تحت طبقة من الغناء المدينة القديمةبومبي، أو عن بركان يلوستون العملاق، الذي يقع أسفل ولاية وايومنغ. ومع ذلك، فإنهم جميعًا يتضاءلون مقارنة بما يحدث على آيو. وفي الواقع، هناك المئات من البراكين على القمر الصغير، والتي تشكل عاملاً رئيسياً في الطقس على سطح آيو.

الانفجارات البركانية على آيو قوية جدًا بحيث يمكن رؤيتها من الأرض باستخدام التلسكوبات. في غضون ثوان قليلة، تحدث الانفجارات على مساحة مئات الكيلومترات المربعة. ويقال إن بعض الانفجارات تطلق 20 تريليون واط من الطاقة، مما يؤدي إلى إرسال أعمدة من الحطام مباشرة إلى الفضاء. وفي بعض الأحيان، ترتفع أعمدة من الكبريت والصخور والجسيمات على ارتفاع 400 كيلومتر فوق سطح القمر. عادة ما تكون الثورات البركانية على آيو أقوى بآلاف المرات من تلك الموجودة على كوكبنا. بعد الانفجارات، تتدفق أنهار الحمم البركانية من براكين آيو، وفي بعض الحالات يصل طولها إلى عدة مئات من الكيلومترات.

8. بحر الحمم البركانية

يوجد تحت سطح آيو بحار من الصهارة تغطي القمر بأكمله. تشبه طبقة الصهارة المضغوطة والساحقة الموجودة أسفل قشرة القمر الجيلاتين وتعمل على تغذية براكين آيو، بينما تسمح لسطح القمر بالطفو على الصخور المنصهرة. يبلغ سمك هذا الخزان تحت الأرض من الصخور السائلة 50 كيلومترًا، وهو ما يفسر كون آيو موطنًا لأكثر الأنشطة البركانية في النظام الشمسي.

وقد قدر العلماء مؤخرًا أنه على الرغم من أن قطر آيو يبلغ تقريبًا عرض أمريكا الشمالية، إلا أن براكينه تنبعث من الحمم البركانية 100 مرة أكثر من جميع البراكين على الأرض مجتمعة. في إحدى مناطق آيو، والتي تسمى لوكي باتيرا نسبة إلى إله المكر والخداع الإسكندنافي، تمتد إحدى المنخفضات البركانية لمسافة 204 كيلومترات وتمتلئ باستمرار بالصهارة من تحت السطح. نظرًا لكونه مفتوحًا، فإن بحر الحمم البركانية هذا سيكون أكبر بملايين المرات من أي "بحر" حمم موجود على الأرض.

7. درجة حرارة آيو

تتغير درجات الحرارة على آيو بشكل جذري. من بين جميع أقمار نظامنا الشمسي، قد يواجه سطح آيو أكبر تقلبات في درجات الحرارة. يمكن لبعض مناطق آيو، حيث يسود النشاط البركاني واسع النطاق، أن تشهد درجات حرارة تصل إلى 1700 درجة مئوية، وهي أكثر سخونة من سطح عطارد. ومع إشعاع كوكب المشتري ودرجات الحرارة المرتفعة جدًا، سيحتاج أي زائر إلى آيو إلى كريم حماية من الشمس قوي جدًا. ومع ذلك، آيو مكان بارد جدًا بشكل عام.

وبعيدًا عن هذه النقاط الساخنة للنشاط البركاني، تنخفض درجة حرارة سطح آيو إلى -153 درجة مئوية. وجدت مركبة غاليليو الفضائية التابعة لناسا أن درجات الحرارة ليلا على آيو هي تقريبا نفس درجات الحرارة عند خط الاستواء وبالقرب من القطبين. والمثير للدهشة أن هذا يكاد يكون عكس ما يحدث على الأرض تمامًا، حيث تتلقى المناطق الاستوائية أشعة الشمس أكثر من المناطق القطبية.

6. رائحة هذا المكان

قد يكون آيو المكان الأكثر رائحة في نظامنا الشمسي! كما لو أن درجات الحرارة التي تقشعر لها الأبدان والنقاط الساخنة التي تصل إلى ألف درجة ونقص المياه لم تكن كافية لجعل حياتك أكثر صعوبة بشكل ملحوظ، فإن آيو تفوح منه رائحة البيض الفاسد. لماذا؟ يتكون الغلاف الجوي الرقيق لآيو في معظمه من ثاني أكسيد الكبريت (المنبعث من البراكين). يحتوي الغلاف الجوي لأيو أيضًا على آثار لعناصر أخرى تحبس ثاني أكسيد الكبريت السيئ في الهواء.

وتضيف الانفجارات البركانية المستمرة "الغاز"، مما يخلق رائحة نفاذة إلى حد ما على القمر. ومع ذلك، يساهم هذا الغاز أيضًا في الغلاف الجوي لآيو (حتى لو كانت رائحته كريهة)، مما يجعله فريدًا بين الأقمار نظرًا لأنه ببساطة يفتقر إلى أي غلاف جوي. هل يجب عليك اختيار الهواء الذي تنبعث منه رائحة البيض الفاسد أو المكنسة الكهربائية؟ وطبعا هتختنق في أي واحد منهم.

5. مغناطيسية قوية


الصورة: دون ديفيس

نظرًا لأن الغلاف الجوي لأيو يتكون بشكل أساسي من ثاني أكسيد الكبريت، فإن هذا يساهم في حقيقة أن آيو انتهى به الأمر في مكان شديد التأين. يمر مدار آيو حول كوكب المشتري عبر مجالات مغناطيسية مكثفة، مما يحول آيو إلى مولد طاقة مداري. ومع ذلك، ليس الغلاف الجوي المشحون فقط هو الذي يؤدي إلى عواصف رعدية قوية، ولكن أيضًا حقيقة أنه بسبب التأثير المغناطيسي لكوكب المشتري، يتم التخلص من ما يقرب من طن من طلاء سطح القمر كل ثانية. هذا فقدان الوزن خطير!

تخضع المادة "الممزقة" من آيو للتأين بسرعة، مما يشكل سحابة إشعاعية مكثفة حول القمر. يسميها العلماء حيد البلازما. آيو هو أحد الأماكن القليلة في نظامنا الشمسي التي تمت فيها ملاحظة مثل هذه الظاهرة، مما يضيف غرابة أخرى إلى قائمة الشذوذات الخاصة بآيو. لسوء الحظ، يميل العلماء إلى الاتفاق على أن مثل هذا الإشعاع يترك فرصة ضئيلة لتشكل الحياة على آيو (على الرغم من أنهم لا يستبعدونه تمامًا) مقارنة بفرص الأقمار الأخرى التي تدور حول كوكب المشتري، مثل القمر الجليدي أوروبا.

4. سنة قصيرة على آيو

السنة على آيو هي واحدة من أقصر الأعوام في النظام الشمسي. هل تعتقد أن الوقت يطير بسرعة على الأرض؟ على آيو، تبلغ السنة (الفترة المدارية حول كوكب المشتري) 42 ساعة أرضية فقط.

بينما قمر الارضيستغرق الدوران حول كوكبنا حوالي 27 يومًا، بينما يمر عام آيو بسرعة مذهلة بالمقارنة! ومن المثير للاهتمام أن طول سنة آيو يساوي تقريبًا طول يومه (1.8 يوم أرضي).

3. ممتدة ومضغوطة


الصورة: ناسا/مختبر الدفع النفاث

حقيقة غريبة أخرى. مثل عجن العجين، يتأثر سطح آيو باستمرار بجاذبية المشتري المذهلة. وهذا يعني أنه تحت تأثير كوكب المشتري، يتمدد قمره وينكمش باستمرار، ويتغير شكله عندما تنضغط الصهارة الموجودة داخل القمر مثل الجيلاتين. أثناء ما يسمى بتسخين المد والجزر، يمكن لسطح آيو أن ينتفخ لأعلى ولأسفل مئات الكيلومترات كل يوم.

وتتعرض أقمار أخرى، مثل يوروبا وإنسيلادوس، أيضًا لتسخين المد والجزر، مما يؤدي إلى حدوث شقوق ضخمة في جليد الأول وتسبب في انفجار السخانات الجليدية في الأخير.

2. الثلج المصنوع من الكبريت


الصورة: SwRI/ أندرو بلانشارد

تتساقط الثلوج الكبريتية على آيو كل يوم. على عكس بلورات الماء المتجمدة التي اعتدنا رؤيتها هنا على الأرض، فإن "الثلج" الموجود على آيو غريب للغاية. ولمدة ساعتين كل عام، يمر القمر في ظل كوكب المشتري الهائل. وهذا يخلق حاجزًا أمام ضوء الشمس، مما يمنع الغلاف الجوي الرقيق لآيو من التسخين. وفي ظل المشتري، تشجع درجات الحرارة الباردة ثاني أكسيد الكبريت من الغلاف الجوي على السقوط على السطح على شكل "ثلج". كما يتجمد الغاز المتسرب من براكين آيو على الفور، مما يسمح لجزيئات الكبريت بالتساقط.

بالإضافة إلى ذلك، يحدث شيء غير عادي للغاية خلال "تأثير الظل": خلال فترات الكسوف القصيرة هذه، يتم تدمير الغلاف الجوي لآيو بشكل كبير. بعد حوالي ساعتين، عندما يبدأ ضوء الشمس في الوصول إلى سطح آيو، يولد الغلاف الجوي للقمر من جديد حيث تعود الثلوج الكبريتية المتساقطة إلى الحالة الغازية (التسامي). وهكذا، فإن الغلاف الجوي لأيو يمر بدورة لا نهاية لها من الدمار والبعث، حيث لا يؤثر ضوء الشمس على درجة الحرارة على السطح فحسب، بل يؤثر أيضًا على وجود الغلاف الجوي حول القمر.

1. آيو يساعدنا على فهم تاريخ الأرض

ربما يكون قمر المشتري آيو واحدًا من أغرب الأماكن التي يمكن تخيلها في نظامنا الشمسي، نظرًا لبراكينه الضخمة وبحار الحمم البركانية والغلاف الجوي النتن (في حالة وجوده) وقصف المشتري بإشعاعات قوية. ومع ذلك، ليست شذوذات آيو الجيوفيزيائية هي التي تجذب العلماء، ولكن حقيقة أنها تعطينا لمحة عن تاريخ الأرض.

عندما تشكلت الأرض لأول مرة منذ أكثر من أربعة مليارات سنة، كانت عبارة عن كرة ضخمة من الصهارة، قصفتها الكويكبات التي سقطت في بحار الحمم البركانية. إنه لأمر مدهش أن مثل هذا العالم الغريب البعيد يسمح لنا بدراسة الأحداث البركانية المبكرة التي يمكن أن تحدث على كوكبنا. كما تظهر هذه القائمة المكونة من عشر حقائق عن الكائنات الفضائية حول آيو، فإن أقرب قمر لكوكب المشتري هو في الواقع أمر كوني غريب الأطوار.

آيو هو أحد أكبر أقمار كوكب المشتري. ما يجعل الأمر أكثر إثارة للاهتمام هو أنه يوجد على سطحه أكثر من أربعمائة البراكين النشطة. يكمن تفرده في حقيقة أن النشاط البركاني في النظام الشمسي بأكمله يحدث فقط على آيو وعلى الأرض.

تاريخ الاكتشاف

تم اكتشاف أقمار المشتري على يد جاليليو جاليلي عام 1610. تمكن من رؤية ما يصل إلى أربعة أقمار في مدار العملاق الغازي. ثم لم يعطهم العالم أسماء، بل عينهم فقط الأرقام التسلسلية- كان آيو الأول.

وبعد أربع سنوات، اقترح سيمون ماريوس، الذي شاهد أيضًا الأقمار الصناعية، تسميتها. كانت آيو كاهنة في الأساطير اليونانية القديمة.

صفات

آيو على شكل كرة، مفلطح عند القطبين. ويبلغ نصف قطرها على طول خط الاستواء 1830 كم.

تبلغ كثافة قمر المشتري 3.55 جم/م3، والأقمار الثلاثة الأخرى لها قيمة أقل، وتتناقص مع المسافة من الكوكب.

الأمر اللافت للنظر في دوران آيو هو أنه يقوم بدورة كاملة حول محوره في نفس مقدار الوقت الذي يستغرقه حول الكوكب. لذلك، فهو يتجه دائمًا نحو المشتري من جانب واحد فقط. يحدث هذا الدوران خلال 42 ساعة من ساعاتنا.

قمر المشتري هذا ليس مثل الثلاثة الآخرين. وهي مغطاة بالرواسب المختلفة بسبب كثرة البراكين النشطة عليها. سطح آيو أصفر فاتح مع بقع داكنة وهو في الغالب مسطح مع وجود فوهات عرضية وسلاسل جبلية صغيرة مائلة - وهي مائلة بسبب ضغط الغلاف الصخري. لا يوجد ماء هناك، ولكن هناك أنهار جليدية.

أَجواء

تتمتع آيو بجو يرجع إلى حد كبير إلى براكينها. ويتكون من ثاني أكسيد الكبريت والأكسجين وكلوريد الصوديوم. الطبقة الجوية رقيقة جدًا وغير متساوية، وبالتالي فإن الضغط يختلف في كل مكان.

هناك حتى الشفق القطبي على هذا القمر الصناعي بسبب الإشعاع الكوني. تبلغ درجة حرارة أبرد أجزاء قمر المشتري 184 درجة، وأشدها حرارة 1527، نعم الجو حار جدًا هنا دائمًا.

• وفي قمم براكين آيو، يمكن أن تصل درجات الحرارة إلى 3000 درجة.
• تتساقط الثلوج على قمر المشتري هذا، ولكنها تتكون من ثاني أكسيد الكبريت.
• غالبًا ما تتغير التضاريس هنا بسبب الزلازل والنشاط البركاني. أي أنه حيثما كانت هناك سهول، يمكن أن تنمو الجبال، والعكس صحيح.
• ربما كان آيو يحتوي على الماء عندما تم تشكيله. لكنها لم تكن مقدرا لها البقاء هناك بسبب الإشعاع القوي لكوكب المشتري.

آيو هو أحد الأقمار الصناعية لكوكب المشتري. ويبلغ قطرها 3642 كيلومترا. يأتي اسم القمر الصناعي من اسم Io (كاهنة هيرا - الأساطير اليونانية القديمة).

لقد جذبت السماء الغامضة أنظار الإنسان منذ أن بدأ يدرك نفسه ككائن مفكر. لأسباب مختلفة: في البداية ربما كانت هناك مفاجأة ودهشة. كان ينظر إلى السماء على أنها شيء غير مفهوم، مثير، ثم مخيف، وأحيانا يجلب سوء الحظ. ثم جلب الأمل. ثم تحولت النظرات إلى المجال السماويلغرض العلم والدراسة.
لم تتقدم البشرية في معرفتها إلا قليلاً إذا قيست بمعايير الكون. لقد استكشفنا نظامنا الشمسي بشكل جيد نسبيًا. ولكن لا يزال هناك الكثير من الألغاز التي يتعين حلها.
ستكون محادثة اليوم حول الأقمار الصناعية لكواكب نظامنا. أقمار كوكب المشتري الأكثر إثارة للاهتمام والغامضة، وكذلك الكوكب نفسه. يوجد حاليًا 79 قمرًا صناعيًا معروفًا لكوكب المشتري، أربعة منها فقط اكتشفها جاليليو جاليلي الشهير. كلهم مختلفون ومثيرون للاهتمام بطريقتهم الخاصة.

ولكن الأكثر غموضا هو آيو - فقد تم اكتشافه لأول مرة في عام 1610 وأطلق عليه اسم المشتري الأول. ومجرد حقيقة أن الكوكب نشط وما زال به نشاط بركاني يجذب علماء الفلك لكوكب الأرض. وإلى جانب ذلك، هذا النشاط قوي للغاية. تسعة براكين نشطة على سطحها تنبعث منها مواد في الغلاف الجوي على ارتفاع 200 كيلومتر أو أكثر - يمكن تحسد هذه القوة. في نظامنا الشمسي، هناك كوكبان فقط لهما نشاط بركاني - الأرض وقمر المشتري آيو.

لماذا القمر الصناعي مثير للاهتمام؟

اضغط على الصورة للانتقال إلى التفاعلية

لكن آيو لا تشتهر ببراكينها فحسب، بل إن أعماقها تسخن بفعل النشاط الإشعاعي والكهرباء. تنشأ تيارات قوية داخل القمر الصناعي بسبب كبر حجمها حقل مغناطيسيوالمد والجزر القوية الناتجة تحت تأثير كوكب المشتري.
مظهرالكوكب جميل جدًا، مزيج اللون الأحمر والأصفر والبني يعطي صورة حية فسيفساء. تمامًا مثل القمر، يواجه آيو دائمًا المشتري من جانب واحد. ويبلغ متوسط ​​نصف قطر الكوكب 1821.3 كم.

مراقبة القمر الصناعي Io

قام جاليليو جاليلي برصد آيو في 7 يناير 1610. تم اكتشاف القمر الصناعي باستخدام أول تلسكوب كاسر في العالم. كان الرأي الأول لعالم الفلك خاطئًا، حيث أظهر القمر الصناعي كعنصر واحد مع أوروبا. وفي اليوم الثاني، قام العالم بفحص الأقمار الصناعية بشكل منفصل. وبذلك يعتبر تاريخ 8 يناير 1610 هو تاريخ اكتشاف آيو.

البحث الأساسي عن Io

تتم دراسة الكوكب بنشاط: تم الحصول على البيانات الأولى عنه في عام 1973 من المركبة الفضائية بايونير. طار بايونير 10 وبايونيير 11 بالقرب من القمر الصناعي في 3 ديسمبر 1973 و2 ديسمبر 1974. وتم توضيح الكتلة والحصول على خصائص الكثافة التي فاقت كل الأقمار التي اكتشفها علماء غاليليو. اكتشف إشعاع الخلفيةوالجو القليل. وفي وقت لاحق، ستستمر دراسة آيو بواسطة المركبتين "" و""، اللتين ستطيران بالقرب من القمر الصناعي في عام 1979. بفضل المعدات الحديثة ذات الخصائص المحسنة، تم الحصول على صور الأقمار الصناعية المحسنة. وأظهرت الصور الملتقطة من فوييجر 1 وجود نشاط بركاني على سطح القمر الصناعي. قامت فوييجر 2 بفحص القمر الصناعي في 9 يوليو 1979. تمت دراسة التغيرات في النشاط البركاني أثناء دراسة القمر الصناعي بواسطة فوييجر 1.

حلقت المركبة الفضائية جاليليو بالقرب من آيو في 7 ديسمبر 1995. التقط العديد من الصور لسطح آيو واكتشف أيضًا قلبه الحديدي. اكتملت مهمة غاليليو في 23 سبتمبر 2003، واحترق الجهاز في . أرسلت المركبة الفضائية غاليليو إلى الأرض صوراً لمناظر مذهلة للقمر الصناعي، تم التقاطها في أقرب مكان ممكن (261 كم) من السطح.

سطح القمر آيو

ألوان رائعة في الحفرة البركانية باتيرا على قمر المشتري آيو، الصورة سفينة فضائيةناسا جاليليو.

يوجد في آيو العديد من البراكين (حوالي 400). وهو الجسم الأكثر نشاطًا جيولوجيًا في النظام الشمسي. في عملية ضغط قشرة آيو، تم تشكيل حوالي مائة جبل. يبلغ ارتفاع قمم بعضها، على سبيل المثال، جنوب بوسافلا، ضعف ارتفاع قمة إيفرست. هناك سهول واسعة على سطح القمر الصناعي. سطحه له خصائص فريدة من نوعها. يحتوي على العديد من درجات الألوان: الأبيض، الأحمر، الأسود، الأخضر. وترجع هذه الميزة إلى تدفقات الحمم البركانية المنتظمة، والتي يمكن أن تمتد حتى 500 كيلومتر. يقترح العلماء أن السطح الدافئ للكوكب وإمكانية وجود الماء يجعلان من الممكن نشوء المادة الحية ومواصلة سكنها على القمر الصناعي.

جو القمر آيو

الغلاف الجوي للقمر رقيق وذو كثافة منخفضة، في الواقع، من الأصح الحديث عن الغلاف الخارجي المليء بالغازات البركانية. يحتوي على ثاني أكسيد الكبريت وغازات أخرى. ولا تحتوي الانبعاثات البركانية الصادرة عن القمر الصناعي على ماء أو بخار ماء. وبالتالي، فإن آيو لديه اختلاف كبير عن أقمار كوكب المشتري الأخرى.

كان الاكتشاف المهم للمركبة الفضائية جاليليو هو اكتشاف الغلاف الأيوني على ارتفاع كبير للقمر الصناعي. النشاط البركاني يغير الغلاف الجوي والغلاف الأيوني للقمر الصناعي.

مدار القمر الصناعي ودورانه

آيو هو قمر صناعي متزامن. ويقع مداره على بعد 421.700 كيلومتر من مركز كوكب المشتري. بدوره الكامليستغرق الدوران حول كوكب آيو 42.5 ساعة.

العمليات البركانية على القمر آيو

لا تحدث عمليات الثوران على القمر الصناعي نتيجة لتحلل العناصر المشعة، ولكن نتيجة لتفاعل المد والجزر مع كوكب المشتري. تعمل طاقة المد والجزر على تسخين الجزء الداخلي من القمر الصناعي، ونتيجة لذلك، يتم إطلاق طاقة هائلة، تتراوح ما بين 60 إلى 80 تريليون واط تقريبًا، ويكون توزيعها غير متساوٍ. على سبيل المثال، اكتشفت فوييجر 1 8 ثورانات بركانية نشطة. وبعد مرور بعض الوقت، أجرت فوييجر 2 دراسات سطحية أظهرت ثوران 7 منها (استمرت في الانفجار).

آيو هو عالم مشرق ومذهل، وليس له نظائره في النظام الشمسي بأكمله. البراكين النشطة على قمر صناعي بحجم قمرنا هي ببساطة مذهلة من حيث الحجم، والصور المستقبلية لسطح القمر الصناعي، التي حصل عليها الكثيرون مركبة فضائيةتجعلك تغوص مرارًا وتكرارًا في أجواء هذا العالم البعيد والغامض.

قمر آيو هو أحد أقمار كوكب المشتري الكبيرة من المجموعة الجليلية. هذا موقع فريد من نوعه يضم أكثر من أربعمائة بركان نشط. سطح القمر الصناعي ذو أهمية خاصة للباحثين. من بين جميع الأجرام السماوية في النظام الشمسي، لا يمكن تتبع النشاط البركاني إلا على الأرض وعلى القمر الصناعي.

تاريخ الاكتشاف

تمت ملاحظة أقمار العملاق الغازي لأول مرة بواسطة جاليليو جاليلي في عام 1610. قام بفحص أربعة أجرام سماوية في مدار كوكب المشتري في وقت واحد. آيو هو أول قمر صناعي ضمن مجموعة الجليل. ولم يذكر جاليليو اكتشافاته اسمًا، بل أعطاها أرقامًا تسلسلية.

واقترح سيمون ماريوس، الذي اكتشف الأقمار عام 1614، تسميتها بأسماء أسطورية. كان آيو أحد أحفاد هرقل. وكانت كاهنة في المعبد وأيضا عشيقة الإله زيوس.

صفات

القمر الصناعي الأول له شكل كروي. يبلغ نصف قطر الجرم السماوي عند القطبين 1817 كم وعند خط الاستواء 1830 كم. يتم تفسير المحيط الأصغر من خلال تسطيح الكرة عند مناطق القطب. بسبب تأثير قوى الجاذبية للكوكب الأم، وكذلك الأقمار المجاورة، فإن آيو له شكل غير عادي.

كثافة القمر الصناعي الأول أقل بقليل من ذلك وهي 3.55 جم/م3. وتتناقص كثافة الأقمار الأخرى للعملاق الغازي كلما ابتعدت عنه. على سبيل المثال، يمتلك أبعد قمر صناعي 1.83 جم/م3.

تتزامن فترات الثورة حول محور كوكب المشتري وآيو. ولهذا السبب، يتم توجيهه دائمًا إلى العملاق الغازي من جانب واحد. في الحضيض الشمسي، يقترب القمر من الكوكب الأم على بعد 422000 كم ويبتعد عنه مسافة 423000 كم. ويكمل دورة كاملة حول المشتري خلال 42 ساعة أرضية.

سطح آيو

يختلف القمر الأول لعملاق الغاز بشكل ملحوظ عن جيرانه. من الأعلى مغطى بالرواسب بسبب النشاط البركاني. تبدو مثل بقع داكنة على سطح أصفر فاتح.

لا يوجد ماء هنا، ولكن هناك رواسب الجليد. هناك العديد من البراكين النشطة على القمر الصناعي، ولكن العدد الإجمالي للكالديرا لا يزيد عن اثنين في المئة. أقصى عمق للفوهات هو 150 م، وتشغل السهول معظم سطح القمر. وتلاحظ سلاسل جبلية يبلغ ارتفاعها ستة كيلومترات على الجانب الجنوبي. الحد الأقصى للارتفاع لا يتجاوز 17.5. المناطق الجبلية معزولة، وتظهر على شكل كتل وهضاب مائلة. يتم تفسير تكوينها عن طريق ضغط الغلاف الصخري،

أَجواء

لا تغير الانفجارات المتكررة والكوارث القوية سطح القمر فحسب، بل تشكل أيضًا طبقة رقيقة من الغلاف الجوي. هنا يتكون من ثاني أكسيد الكبريت والأكسجين وكلوريد الصوديوم. قذيفة الغاز غير متساوية في الكثافة والسمك. ولهذا السبب، فإن الضغط هنا يختلف أيضًا بشكل كبير. على الجانب الليلي هو الحد الأدنى، وعلى خط الاستواء هو الحد الأقصى. ولوحظت الأجزاء الأكثر كثافة في الغلاف الجوي في المنطقة البركانية، حيث يتم تجديدها بثاني أكسيد الكبريت بسبب الانفجارات البركانية.

بسبب تأثير الإشعاع الكوني وقذيفة الغاز للقمر الصناعي، يتم تشكيل الشفق القطبي.

أدنى درجة حرارة هنا 184 درجة، والأعلى 1527 درجة.

دراسة النشاط البركاني على قمر المشتري آيو

أكثر الأشياء جاذبية للبحث عن قمر العملاق الغازي هي البراكين. تم إرسال المسبارين الفضائيين Pioneer 10 وPioneer 11 إلى هنا للمرة الأولى. وبمساعدتهم، تمكن العلماء من تحديد الأبعاد والحصول على الصور الأولى للنجم الفريد. وقد لاحظت فوييجر 1 الانفجارات البركانية في عام 1979. وبعد عدة أشهر من الملاحظات، استمر النشاط البركاني. وكان هذا الاكتشاف سببا لمواصلة دراسة سطح القمر الصناعي الأول.

وبمساعدة المسابير الفضائية، حدد علماء الفلك أن هناك نوعين من البراكين هنا:

1. مع درجة حرارة أعلى من ثلاثمائة درجة. وفي هذه الحالة تكون سرعة انبعاث الغاز 500 م/ث، ولا يتجاوز ارتفاع العمود مائة كيلومتر.
2. أجسام قوية تصل درجة حرارتها إلى 1000 درجة. ينطلق الغاز بسرعة 1.5 km/s، ويصل ارتفاع العمود إلى 500 km.

بعد مركبتين فضائيتين فوييجر، أُرسلت مركبة غاليليو الفضائية التابعة لناسا إلى مدار حول الكوكب الغازي العملاق. تم إطلاقه في عام 1989 ووصل إلى هدفه بعد ست سنوات. ونقل المسبار بيانات تفصيلية إلى الأرض حول سطح وبنية القمر الأول.

في عام 2000، تم إرسال المركبة الفضائية الجديدة كاسيني-هوجينز التابعة لناسا إلى الفضاء الخارجي للحصول على معلومات حول هيكل القمر الصناعي الأكثر تميزًا في النظام الشمسي.

وبعد سبع سنوات، زارت مركبة الفضاء نيو هورايزنز، وهي في طريقها إلى حزام كويبر، القمر الأول لكوكب المشتري وأرسلت صورًا جديدة.

في الوقت الحالي، توجد المركبة الفضائية جونو في مدار حول العملاق الغازي، حيث تتم دراسة السطح الفريد للقمر الصناعي. ستساعد البيانات التي تم الحصول عليها العلماء على دراسة وتيرة الانفجارات.

وتستمر المراقبة الأرضية.

1. في سهول القمر الأول لكوكب المشتري، يمكن أن تكون درجة حرارة الهواء أقل من مائتي درجة. وفي منطقة القمم البركانية يرتفع إلى ثلاثة آلاف.
2. غالبًا ما يتم ملاحظة ثلوج ثاني أكسيد الكبريت هنا.
3. بسبب الزلازل المتكررة وتدفقات الحمم البركانية والرماد، فإن ارتياح الجسم السماوي ليس ثابتًا. يمكن للأماكن التي لوحظت فيها الجبال أن تتحول إلى سهول والعكس صحيح.
4. في وقت التكوين، كان من الممكن أن يكون هناك ماء على آيو. لكن الإشعاعات القوية للكوكب الأم قضت على السائل.