IO (उपग्रह): विशेषताएँ, संरचना, कक्षा, गति, संरचना - आर्टे - 2025

Io चार गैलीलियन उपग्रहों का हिस्सा है (Io, Europa, Ganymede, Callisto) इसलिए नाम दिया गया क्योंकि उन्हें 1610 में गैलीलियो गैलिली द्वारा एक अल्पविकसित दूरबीन के साथ खोजा गया था जिसे उन्होंने खुद बनाया था।

यह गैलीलियन उपग्रहों में से तीसरा और शेष 75 बृहस्पति उपग्रहों में से सबसे बड़ा है। कक्षीय त्रिज्या के क्रम में, यह पांचवां उपग्रह और गैलिलियन्स का पहला है। इसका नाम ग्रीक पौराणिक कथाओं से आता है, जिसमें Io उन कई युवतियों में से एक था, जिनके साथ देवता ज़ीउस, जिसे रोमन पौराणिक कथाओं में बृहस्पति भी कहा जाता है, को प्यार हो गया।

चित्र 1. Io 1610 में गैलीलियो गैलीली द्वारा खोजे गए चार उपग्रहों का एक हिस्सा है और चार में से यह ग्रह के सबसे करीब है। (विकिमीडिया कॉमन्स)।

आयो पृथ्वी के व्यास का एक तिहाई है और हमारे उपग्रह चंद्रमा के आकार के बारे में है। सौर मंडल के अन्य उपग्रहों की तुलना में, Io चंद्रमा से पहले आकार में पांचवें स्थान पर है।

Io की सतह में पर्वत श्रृंखलाएं हैं जो विशाल मैदानों से बाहर हैं। कोई भी प्रभाव क्रैटर नहीं देखा जाता है, जो इंगित करता है कि वे सौर प्रणाली में सबसे बड़े माने जाने वाले अपने महान भूवैज्ञानिक और ज्वालामुखी गतिविधि द्वारा मिटा दिए गए हैं। इसके ज्वालामुखी सल्फर यौगिकों के बादल पैदा करते हैं जो इसकी सतह से 500 किमी ऊपर उठते हैं।

इसकी सतह पर सैकड़ों पहाड़ हैं, जो माउंट एवरेस्ट से कुछ ऊंचे हैं, जो कि उपग्रह के तीव्र ज्वालामुखी के कारण बने हैं।

1610 में आईओ की खोज और अन्य गैलिलियन उपग्रहों ने ब्रह्मांड में हमारी स्थिति के परिप्रेक्ष्य को बदल दिया, क्योंकि उस समय हमें हर चीज का केंद्र माना जाता था।

"अन्य दुनिया" की खोज करके, जैसा कि गैलीलियो ने बृहस्पति के चारों ओर घूमने वाले उपग्रहों को कहा था, विचार, कोपरनिकस द्वारा प्रस्तावित किया गया था, कि हमारा ग्रह सूर्य के चारों ओर घूमता है और अधिक व्यवहार्य और स्पष्ट हो जाता है।

Io के लिए प्रकाश की गति का पहला माप 1676 में डेनिश खगोल विज्ञानी ओले क्रिस्टेंसन रोमर द्वारा किया गया था। उन्होंने महसूस किया कि बृहस्पति द्वारा आयो के ग्रहण की अवधि पृथ्वी से बृहस्पति के करीब 22 मिनट कम थी। जब यह अपने सबसे दूर बिंदु पर था।

यह वह समय था जब प्रकाश को पृथ्वी की कक्षीय व्यास की यात्रा करने में समय लगता था, वहां से Rømer ने प्रकाश की गति के लिए 225,000 किमी / सेकंड का अनुमान लगाया, जो वर्तमान में स्वीकृत मूल्य से 25% कम है।

आईओ की सामान्य विशेषताएं

जब तक वोएजर मिशन ने जोवियन प्रणाली से संपर्क किया, तब उसे आयो पर आठ प्रस्फुटन ज्वालामुखी मिले, और गैलीलियो मिशन ने उपग्रह के बहुत करीब पहुंचने में असमर्थ होने पर ज्वालामुखियों की उत्कृष्ट संकल्प छवियों को उतारा। 100 से कम प्रस्फुटन वाले ज्वालामुखियों ने इस जांच का पता नहीं लगाया।

चित्रा 2. आयो की सतह गैलीलियो जांच द्वारा खींचे गए सच्चे रंगों में व्यापक मैदानों और प्रचुर ज्वालामुखियों को दिखाती है। स्रोत: नासा

Io की मुख्य भौतिक विशेषताएं हैं:

-इसका व्यास 3,643.2 किमी है।

-मास: 8.94 x 10 ²² किलो।

-उपयोग घनत्व 3.55 ग्राम / सेमी ³ ।

-सुरक्षा तापमान: ()C): -143 से -168

-इसकी सतह पर गुरुत्वाकर्षण का त्वरण 1.81 m / s ² या 0.185g है।

-प्रवर्तन का जैव: 1 डी 18 एच 27.6 मी

-ट्रांसलेशन अवधि: 1d 18h ​​27.6m

वायुमंडल 100% सल्फर डाइऑक्साइड (SO2) से बना है।

आईओ की मुख्य विशेषताओं का सारांश

रचना

आईओ की सबसे उत्कृष्ट विशेषता इसका पीला रंग है, जो अनिवार्य रूप से ज्वालामुखी सतह पर जमा सल्फर के कारण है। इस कारण से, हालांकि उल्कापिंडों के कारण जो प्रभाव बृहस्पति को आकर्षित करता है, वे अक्सर होते हैं, वे जल्दी से मिट जाते हैं।

उपग्रह में बेसल्ट को प्रचुर मात्रा में माना जाता है, हमेशा की तरह, सल्फर द्वारा पीले रंग का।

पिघल में पिघला हुआ सिलिकेट प्रचुर मात्रा में होता है (आंतरिक संरचना के विवरण के लिए नीचे देखें), जबकि क्रस्ट जमे हुए सल्फर और सल्फर डाइऑक्साइड से बना है।

Io सौरमंडल में सबसे घना उपग्रह है (3.53 g / cc) और चट्टानी ग्रहों के बराबर है। मेंटल की सिलिकेट चट्टान पिघले हुए लोहे के सल्फाइड के एक कोर को घेरती है।

अंत में, Io का वातावरण लगभग 100% सल्फर डाइऑक्साइड से बना है।

वायुमंडल

स्पेक्ट्रल विश्लेषण से सल्फर डाइऑक्साइड के एक पतले वातावरण का पता चलता है। भले ही सैकड़ों सक्रिय ज्वालामुखी प्रति सेकंड एक टन गैसों को बाहर निकालते हैं, लेकिन उपग्रह कम गुरुत्वाकर्षण के कारण उन्हें बनाए नहीं रख सकता है और उपग्रह का पलायन वेग बहुत अधिक नहीं है।

इसके अतिरिक्त, आयो के परमाणु जो आयो के परिवेश को छोड़ते हैं, बृहस्पति के चुंबकीय क्षेत्र से फंस जाते हैं, जो अपनी कक्षा में एक प्रकार का डोनट बनाते हैं। यह सल्फर आयन हैं जो छोटे और आस-पास के उपग्रह अमलथिया को देते हैं, जिनकी कक्षा Io के नीचे है, लाल रंग।

पतले और पतले वातावरण का दबाव बहुत कम है और इसका तापमान -140.C से नीचे है।

Io की सतह मनुष्यों से शत्रुतापूर्ण है, कम तापमान, इसके विषाक्त वातावरण और भारी विकिरण के कारण, क्योंकि उपग्रह बृहस्पति के विकिरण बेल्ट के भीतर है।

आयो का वातावरण फीका और प्रज्वलित होता है

Io के कक्षीय संचलन के कारण एक ऐसा समय होता है जिसमें उपग्रह सूर्य का प्रकाश प्राप्त करना बंद कर देता है, क्योंकि बृहस्पति इसे ग्रहण करता है। यह अवधि 2 घंटे तक रहती है और उम्मीद के मुताबिक तापमान गिरता है।

दरअसल, जब आईओ सूर्य का सामना करता है, तो इसका तापमान -143 butC होता है, लेकिन जब इसे विशाल बृहस्पति द्वारा ग्रहण किया जाता है तो इसका तापमान -168.C तक गिर सकता है।

ग्रहण के दौरान, उपग्रह का पतला वातावरण सतह पर संघनित हो जाता है, जिससे सल्फर डाइऑक्साइड बर्फ बन जाता है और पूरी तरह से गायब हो जाता है।

फिर, जब ग्रहण बंद हो जाता है और तापमान बढ़ने लगता है, तो संघनित सल्फर डाइऑक्साइड वाष्पित हो जाता है और आईओ का पतला वातावरण लौट आता है। यह नासा टीम द्वारा 2016 में पहुंची निष्कर्ष है।

इस प्रकार, आयो का वातावरण ज्वालामुखियों से गैसों द्वारा नहीं बनता है, बल्कि इसकी सतह पर बर्फ के उच्चीकरण द्वारा होता है।

अनुवाद आंदोलन

आईओ 1.7 पृथ्वी दिनों में बृहस्पति के चारों ओर एक संपूर्ण क्रांति करता है, और उपग्रह के प्रत्येक मोड़ को अपने मेजबान ग्रह द्वारा 2 घंटे की अवधि के लिए ग्रहण किया जाता है।

भारी ज्वार के बल के कारण आयो की कक्षा गोलाकार होनी चाहिए, हालांकि अन्य गैलिलियन चंद्रमाओं के साथ बातचीत के कारण ऐसा नहीं होता है, जिसके साथ वे कक्षीय प्रतिध्वनि में होते हैं।

जब Io 4 वर्ष का हो जाता है, तो यूरोपा 2 और गनीमेड 1 हो जाता है। जिज्ञासु घटना को निम्नलिखित एनीमेशन में देखा जा सकता है:

चित्रा 3. आयो और उसकी बहन उपग्रहों की कक्षीय प्रतिध्वनि: गैनीमेड और यूरोपा। स्रोत: विकिमीडिया कॉमन्स

यह इंटरैक्शन उपग्रह की कक्षा का एक निश्चित सनकीपन का कारण बनता है, जिसकी गणना 0.0041 में की जाती है।

Io का सबसे छोटा कक्षीय त्रिज्या (पेरियास्टर या पेरीहेलियन) 420,000 किमी है, जबकि सबसे बड़ा कक्षीय त्रिज्या (एपॉस्टर या एपेलियन) 423,400 किमी है, जो 421,600 किमी का औसत कक्षीय त्रिज्या देता है।

ऑर्बिटल प्लेन का झुकाव पृथ्वी के ऑर्बिटल प्लेन के सापेक्ष है।

Io को बृहस्पति का निकटतम उपग्रह माना जाता है, लेकिन वास्तव में इसकी कक्षा के नीचे चार और उपग्रह हैं, जो कि बहुत छोटे हैं।

वास्तव में Io इन छोटे उपग्रहों में सबसे बड़े से 23 गुना बड़ा है, जो शायद बृहस्पति के गुरुत्वाकर्षण में फंसे उल्कापिंड हैं।

अपने मेजबान ग्रह से निकटता के क्रम में छोटे चंद्रमाओं के नाम हैं: मेटिस, एड्रेस्टिया, अमलथिया और थेबे।

Io की कक्षा के बाद, अगला उपग्रह गैलीलियन एक: यूरोपा है।

Io के बहुत करीब होने के बावजूद, यूरोप रचना और संरचना में पूरी तरह से अलग है। ऐसा इसलिए माना जाता है क्योंकि कक्षीय त्रिज्या (249 हजार किमी) में छोटा अंतर यूरोपा पर ज्वार की ताकत को काफी कम कर देता है।

आइओ की कक्षा और बृहस्पति के मैग्नेटोस्फीयर

आयो पर ज्वालामुखियों ने आयनित सल्फर परमाणुओं को अंतरिक्ष में उड़ा दिया जो कि बृहस्पति के चुंबकीय क्षेत्र द्वारा फंस गए हैं, जो एक प्लाज्मा कंडक्टर डोनट बनाते हैं जो उपग्रह की कक्षा से मेल खाता है।

यह बृहस्पति का अपना चुंबकीय क्षेत्र है जो आयो के पतले वायुमंडल से आयनित सामग्री को वहन करता है।

घटना 3 मिलियन एम्पीयर की एक धारा बनाती है जो बृहस्पति के पहले से ही शक्तिशाली चुंबकीय क्षेत्र को दोगुना से अधिक मान को तेज करती है यदि यह कोई आईओ नहीं होता।

रोटरी गति

अपने स्वयं के अक्ष के चारों ओर घूमने की अवधि उपग्रह की कक्षीय अवधि के साथ मेल खाती है, जो ज्वार के बल के कारण होती है जो बृहस्पति आयो पर निकलती है, इसका मूल्य 1 दिन, 18 घंटे और 27.6 सेकंड है।

रोटेशन की धुरी का झुकाव नगण्य है।

आंतरिक ढांचा

चूंकि इसका औसत घनत्व 3.5 ग्राम / सेमी ^{3 है, इसलिए} यह निष्कर्ष निकाला गया है कि उपग्रह की आंतरिक संरचना चट्टानी है। Io के वर्णक्रमीय विश्लेषण से पानी की उपस्थिति का पता नहीं चलता है, इसलिए बर्फ के अस्तित्व की संभावना नहीं है।

माना जाता है कि एकत्र किए गए आंकड़ों के आधार पर, उपग्रह में माना जाता है कि सल्फर के साथ लोहे या लोहे का एक छोटा कोर है।

इसके बाद एक गहरी और आंशिक रूप से पिघला हुआ चट्टानी मैटल, और एक पतली, चट्टानी परत है।

सतह में खराब तरीके से बने पिज्जा के रंग हैं: लाल, पीला पीला, भूरा और नारंगी।

क्रस्ट को मूल रूप से सल्फर माना जाता था, लेकिन अवरक्त माप से पता चलता है कि ज्वालामुखी 1500ºC में लावा का विस्फोट करता है, यह दर्शाता है कि यह केवल सल्फर (जो 550ºC पर उबलता है) से बना नहीं है, पिघली हुई चट्टान भी है।

चट्टान की उपस्थिति का एक और प्रमाण माउंट एवरेस्ट की नकल करने वाली ऊंचाइयों वाले कुछ पहाड़ों का अस्तित्व है। अकेले सल्फर में इन संरचनाओं को समझाने की ताकत नहीं होगी।

सैद्धांतिक मॉडल के अनुसार आईओ की आंतरिक संरचना को निम्नलिखित उदाहरण में संक्षेपित किया गया है:

चित्र 4. आयो की संरचना। स्रोत: विकिमीडिया कॉमन्स

आईओ का भूविज्ञान

किसी ग्रह या उपग्रह की भूगर्भीय गतिविधि उसके आंतरिक ताप से संचालित होती है। और सबसे अच्छा उदाहरण आयो, बृहस्पति के सबसे बड़े उपग्रहों का अंतरतम है।

अपने मेजबान ग्रह का भारी द्रव्यमान उल्कापिंडों के लिए एक बड़ा आकर्षण है, जैसे कि 1994 में शोमेकर-लेवी 9 को याद किया गया था, हालांकि Io प्रभाव क्रेटर्स को नहीं दिखाता है और इसका कारण यह है कि तीव्र ज्वालामुखी गतिविधि उन्हें मिटा देती है।

Io में 150 से अधिक सक्रिय ज्वालामुखी हैं जो प्रभाव craters को दफनाने के लिए पर्याप्त राख उगलते हैं। आयो का ज्वालामुखी पृथ्वी की तुलना में बहुत अधिक तीव्र है और पूरे सौर मंडल में सबसे बड़ा है।

आईओ के ज्वालामुखियों के विस्फोट को जो बढ़ाता है, वह है मैग्मा में विघटित सल्फर, जो जब अपने दबाव को छोड़ता है तो मैग्मा को चलाता है, राख को फेंकता है और 500 मीटर तक ऊंचा गैस बनाता है।

राख उपग्रह की सतह पर लौटती है, जिससे ज्वालामुखियों के आसपास मलबे की परतें बनती हैं।

जमे हुए सल्फर डाइऑक्साइड के कारण आईओ की सतह पर सफेद क्षेत्र देखे जाते हैं। दोषों के दरारों में पिघला हुआ लावा बहता है और ऊपर की ओर फटता है।

चित्र 5. न्यू होराइजन्स जांच द्वारा लिया गया अनुक्रम, आईओ की सतह पर एक ज्वालामुखी का प्रकोप। स्रोत: नासा

आईओ की ऊर्जा कहां से आती है?

Io चंद्रमा से थोड़ा बड़ा है, जो ठंडा और भौगोलिक रूप से मृत है, एक ऐसा चमत्कार है जहां इस छोटे जोवियन उपग्रह की ऊर्जा आती है।

यह गठन की शेष गर्मी नहीं हो सकती है, क्योंकि Io इसे बनाए रखने के लिए पर्याप्त बड़ा नहीं है। और न ही यह इसके आंतरिक का रेडियोधर्मी क्षय है, क्योंकि वास्तव में इसके ज्वालामुखियों द्वारा छोड़ी जाने वाली ऊर्जा आसानी से विकिरण गर्मी का कारण बनती है कि इस तरह के आकार का एक शरीर निकलता है।

आयो की ऊर्जा का स्रोत ज्वार भाटा है, जो बृहस्पति के अत्यधिक गुरुत्वाकर्षण के कारण और इसके निकटता के कारण है।

यह बल इतना महान है कि उपग्रह की सतह बढ़ जाती है और 100 मीटर तक गिर जाती है। चट्टानों के बीच घर्षण वह है जो इस प्रचंड गर्मी का उत्पादन करता है, निश्चित रूप से स्थलीय ज्वारीय बलों की तुलना में बहुत अधिक है, जो महाद्वीपों की ठोस सतह को कुछ सेंटीमीटर तक स्थानांतरित करते हैं।

Io पर विशाल ज्वारीय बल के कारण भारी घर्षण से गहरी परतों को पिघलाने के लिए पर्याप्त गर्मी उत्पन्न होती है। सल्फर डाइऑक्साइड वाष्पित हो जाता है, जिससे ज्वालामुखी द्वारा उगलने वाली मैग्मा के लिए पर्याप्त दबाव उत्पन्न होता है और सतह को ठंडा और कवर किया जा सकता है।

दूरी के घन के साथ ज्वार का प्रभाव आकर्षण के केंद्र तक कम हो जाता है, इसलिए यह प्रभाव बृहस्पति से दूर के उपग्रहों में कम महत्वपूर्ण है, जहां भूगर्भ का उल्कापिंड के प्रभाव का प्रभुत्व है।

संदर्भ

1. 20 मिनट। (२०१६) आयो में एक ग्रहण के अवलोकन से इसके रहस्यों का पता चलता है। से पुनर्प्राप्त: 20minutos.es
2. कुटनर, एम। (2010) एस्ट्रोनॉमी: एक शारीरिक परिप्रेक्ष्य। कैम्ब्रिज यूनिवर्सिटी प्रेस।
3. बीज और बैकमैन। (2011)। सौर प्रणाली। सेनगेज लर्निंग।
4. विकिपीडिया। Io (उपग्रह)। से बरामद: तों। wikipedia.com
5. विकिपीडिया। बृहस्पति उपग्रह। से बरामद: तों। wikipedia.com
6. विकिपीडिया। गैलिलियन उपग्रह। से पुनर्प्राप्त: wikipedia.com