Wie viel Masse brechen die Vulkane von Io nach der Fluchtgeschwindigkeit aus?

Bei dem Versuch, einige Berechnungen durchzuführen , um diese Frage zu beantworten , blieb mir ein wichtiges Datenelement fehlen: Ich habe keine Ahnung, wie viel Masse die Vulkane von Io aus dem Schwerkraftschacht des Jupitermondes werfen können.

Es ist klar, dass der größte Teil des ausgebrochenen Materials an die Oberfläche zurückfällt, und die verschiedenen Geschwindigkeitsschätzungen, die ich gefunden habe, sind ziemlich viel niedriger als die Fluchtgeschwindigkeit (~ 2,56 km / s). Zum Beispiel " bis zu 1 km / s ".

Eine Zahl, die gefunden werden kann, ist, wie viel Masse die Magnetosphäre von Jupiter-Streifen von Io hat. Die meisten geben dies als 1000 kg / s an ( Beispiel ). Das ist ungefähr so ​​viel wie die Weizenproduktion Kanadas.

Werfen die Vulkane viel mehr direkt weg? Viel weniger? Ganz und gar nicht?

Die Geschwindigkeit, die erforderlich ist, um der Anziehungskraft eines massiven Körpers zu entkommen, ergibt sich aus der folgenden Gleichung:

wobei die Gravitationskonstante ist ( G = 6,67 × 10 - $G$ ), M ist die Masse des Körpers, aus dem Sie entkommen, und R ist sein Radius.$G = 6.67 \times 10^{-11} \; \mathrm{Nm^{2} {kg}^{-2}}$$M$$R$

Eingabe der Werte für die Masse und den mittleren Radius von Io , und R $M = 0.015 \, M_{\oplus}$ ,^{1 erhalten}wir eine Fluchtgeschwindigkeit von$R = 0.286 \, R_{\oplus}$

Die explosiven Auswürfe werden jedoch von der Spitze der Vulkane ausgestoßen, daher sollten wir dies unbedingt zu unserem Radius hinzufügen. Der höchste Vulkan auf Io ist ungefähr über der Oberfläche; einschließlich dieser erhalten wir einegeringfügiggeringere Geschwindigkeit$2.5 \;\mathrm{km}$

$\sim 1000 \; \mathrm{m/s}$

Zum Vergleich: Die Fluchtgeschwindigkeit der Erde ist mit viel höher$11.2 \; \mathrm{km/s}$$500 \; \mathrm{km}$

_{$M_{\oplus} = 5.972 \times 10^{24} \; \mathrm{kg}$$R_{\oplus} = 6371 \;\mathrm{km}$}