Wird die Umlaufbahn oder Rotation von Io durch den Vulkanismus beeinflusst?

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Die Rotationen von Kometen und Asteroiden werden durch Ausgasungsvolatilitäten beeinflusst. Io ist sehr vulkanisch aktiv. Gibt dies Io eine variierende Umlaufbahn und eine langsame Rotation? Gezeitenkräfte sollten länger dauern als die Wirkung eines großen Ausbruchs. Gezeitenverriegelung bedeutet, dass jeder Vulkan Io immer in die gleiche Richtung (radial, tangential oder geneigt) drückt und während seiner gesamten aktiven Lebensdauer dieselbe Art von Orbitaländerung akkumuliert.

LocalFluff
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Nicht ganz das, wonach Sie gefragt haben, aber es wurde eine Polarwanderung der Io-Achse vorgeschlagen (dies basiert auf der Modellierung von Vulkanpositionen, ich konnte keine Messungen finden, die einen solchen Effekt belegen): onlinelibrary.wiley.com/doi/ 10.1029 / 2001GL014539 / pdf
Andy
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Auf Kometen und Asteroiden werden die Gase leicht auf die relativ kleinen Fluchtgeschwindigkeiten beschleunigt. (Winkel-) Impulse können daher durch die austretenden Gase vom Körper weggetragen werden. Größere Körper können dies normalerweise nicht schaffen: Das Material erreicht aufgrund der höheren Schwerkraft keine Fluchtgeschwindigkeit und so fällt ausgestoßenes Material auf den Körper zurück. In Ios Fall können geladene Teilchen jedoch durch Jupiters Magnetfeld abgezogen werden (und als Ergebnis ist eine Menge interessanter Magnetismus mit Io verbunden). Das alles heißt: interessante Frage, denn vielleicht?
Zibadawa Timmy
@zibadawa timmy Zuerst verursacht der Ausbruch eine Reaktionskraft auf den Mond. Dann sollte der Auswurf, der um den Vulkan herum aufprallt, einen weiteren Stoß in die gleiche Richtung geben. Während des Fluges hat die Ejekta eine Anziehungskraft auf den Mond in die entgegengesetzte Richtung, aber die Stöße können Hitze und Ausgasung verursachen. Da es keine Atmosphäre hat, würde ich denken, dass Eruptionen Io drücken, obwohl das Auswerfen zurückfällt.
LocalFluff
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@LocalFluff Wenn es gebunden bleibt, gleicht sich alles aus. Sie müssen den Drehimpuls vom Mond weg übertragen, um die Umlaufbahn oder Rotation zu ändern. Solange das Material an Io gebunden bleibt, wird tatsächlich kein Impuls vom Mond als Ganzes entfernt. Wenn Material von Io ungebunden wird, wie beispielsweise geladene Teilchen, die durch Jupiters Magnetfeld abgezogen werden, kann möglicherweise ein Drehimpuls von Io verloren gehen. Und Io verliert auf genau diese Weise ungefähr 1 Tonne / Sek. Wie viel Schwung damit einhergeht, weiß ich nicht.
Zibadawa Timmy
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@LocalFluff Ein Teil davon wird zurückgegeben, aber der größte Teil wird weggestrahlt. Vergessen Sie jedoch nicht, woher diese Hitze hauptsächlich kam: die Gezeiten, die sich vom Jupiter biegen. Was noch andauert. Die Eruptionen sind im Grunde nur ein Teil der Aufrechterhaltung des (thermischen, hydrostatischen) Gleichgewichts: Sie müssen die überschüssige Energie, die durch das Biegen hinzugefügt wird, abführen. Die Gezeitenbeugung selbst ist ein Faktor für die Umlaufbahn / Rotation, da sie auf diese Weise in erster Linie gezeitengesperrt wurde. Aber die Vulkane sind hier eher Symptom als Ursache.
Zibadawa Timmy

Antworten:

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Wird die Umlaufbahn oder Rotation von Io durch den Vulkanismus beeinflusst?

Die Rotationen von Kometen und Asteroiden werden durch Ausgasungsvolatilitäten beeinflusst. Io ist sehr vulkanisch aktiv. Gibt dies Io eine variierende Umlaufbahn und eine langsame Rotation?

Jupiters Mond Io hat viele Vulkane .

Eine ähnliche Antwort auf Ihre Frage finden Sie in Quoras Frage: " Könnten die Ausbrüche aller Vulkane auf der Erde sie gleichzeitig aus ihrer Rotation bringen oder ihre Umlaufbahn verändern? ".

Es gibt zwei Unterschiede: Eruptionen auf Io können die Fluchtgeschwindigkeit ( 2,558 km / s ) erreichen, und Materie unterliegt der Schwerkraft, wenn sie vom Mond weggetrieben wird, sodass einige entkommen und andere zurückkehren können. es ist also eine Quelle von Wackeln und Drehzahländerungen.

"Jupiters felsiger Mond Io ist die vulkanisch aktivste Welt im Sonnensystem, mit Hunderten von Vulkanen und einigen ausbrechenden Lavafontänen, die Dutzende von Meilen (oder Kilometern) hoch sind. Ios bemerkenswerte Aktivität ist das Ergebnis eines Tauziehens zwischen Jupiters Mächtigen Schwerkraft und kleinere, aber zeitlich genau abgestimmte Züge von zwei benachbarten Monden, die weiter vom Jupiter entfernt sind - Europa und Ganymed.

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Umlaufbahn und Rotation

Obwohl Io in seiner Umlaufbahn um den Riesenplaneten immer dieselbe Seite auf Jupiter zeigt, stören die großen Monde Europa und Ganymed die Umlaufbahn von Io in eine unregelmäßig elliptische. So ist Io in seinen sehr unterschiedlichen Abständen vom Jupiter enormen Gezeitenkräften ausgesetzt.

Diese Kräfte bewirken, dass sich die Oberfläche von Io um bis zu 100 Meter nach oben und unten (oder nach innen und außen) wölbt. Vergleichen Sie diese Gezeiten auf der festen Oberfläche von Io mit den Gezeiten auf den Ozeanen der Erde. Auf der Erde, an dem Ort, an dem die Gezeiten am höchsten sind, beträgt der Unterschied zwischen Ebbe und Flut nur 18 Meter (60 Fuß), und dies gilt für Wasser, nicht für festen Boden.

Die Umlaufbahn von Io, die sich mehr oder weniger 422.000 Kilometer von Jupiter entfernt befindet, schneidet die starken magnetischen Kraftlinien des Planeten und verwandelt Io in einen elektrischen Generator. Io kann 400.000 Volt über sich selbst entwickeln und einen elektrischen Strom von 3 Millionen Ampere erzeugen. Dieser Strom nimmt den Weg des geringsten Widerstands entlang der Magnetfeldlinien des Jupiter zur Oberfläche des Planeten und erzeugt einen Blitz in der oberen Atmosphäre des Jupiter.

Oberfläche

Die Gezeitenkräfte erzeugen eine enorme Wärmemenge in Io, wodurch ein Großteil der unterirdischen Kruste in flüssiger Form gehalten wird und nach einem verfügbaren Fluchtweg zur Oberfläche gesucht wird, um den Druck zu entlasten. So erneuert sich die Oberfläche von Io ständig, füllt alle Einschlagskrater mit geschmolzenen Lavaseen und verbreitet glatte neue Auen aus flüssigem Gestein. ... ".

Das Zwei-Körper-Problem erklärt, wie sich mehrere interagierende Objekte gegenseitig beeinflussen. Während die Exzentrizität der Umlaufbahn von Io recht gering ist ( 0,0041 ), haben die Umlaufbahnen von drei der galiläischen Monde (Ganymed, Europa und Io, außer Callisto) eine Resonanz von 1: 2: 4 . Das "Drücken" wirkt in periodischer Wiederholung, um eine kumulative Wirkung auf die Bewegung zu haben.

Umlaufbahnen der galiläischen Monde

Orbitalresonanzen verstärken den gegenseitigen Gravitationseinfluss der Körper erheblich, dh ihre Fähigkeit, die Umlaufbahnen des anderen zu verändern oder einzuschränken. In den meisten Fällen führt dies zu einer instabilen Wechselwirkung, bei der die Körper Impulse austauschen und Bahnen verschieben, bis die Resonanz nicht mehr existiert. Unter bestimmten Umständen kann ein Resonanzsystem stabil und selbstkorrigierend sein, so dass die Körper in Resonanz bleiben.

Die geringe Wirkung der Vulkane wird durch die viel größere Wirkung der Resonanz korrigiert. Die Website space.com schätzt das Alter von Io auf etwa 4,5 Milliarden Jahre , genau wie Jupiter. Wenn die Umlaufbahn instabil war und sich verändert hat, wurde sie möglicherweise vor langer Zeit zerstört.

rauben
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"Somit ist in seinen sehr unterschiedlichen Abständen vom Jupiter" und dann "die Exzentrizität der Umlaufbahn von Io ziemlich gering (0,0041)". Dies ist, was die meisten Menschen über Gezeitenkräfte nicht verstehen. Sie arbeiten auch mit null Exzentrizität.
AtmosphericPrisonEscape
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Wenn Sie das Astronomiemagazin gelesen haben, sollten Sie die Sternenkarten und den Artikel über Jupiter und die Monde gesehen haben. Die Antwort lautet also nein, die Aktivität hat keinen Einfluss auf die Umlaufbahn.

Leo Pan
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