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

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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?

SE - hör auf, die Guten zu feuern
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Vielleicht möchten Sie mit Fluchtgeschwindigkeit von Io aus starten - ein Teil dieser Masse wird je nach Richtung neben Io umkreisen, ein Teil wird "vorwärts" ausgeworfen und geht zumindest in eine höhere Umlaufbahn usw.
Carl Witthoft
Meine Kommentare zu der inspirierenden Frage sollten hier wiederholt werden: Die für Io erwartete primäre Methode des Massenverlusts besteht darin, dass Jupiters Magnetfeld geladene Teilchen aus dem Oberlauf der Io-Hill-Kugel abzieht. Dies wird auf 1 Tonne / Sekunde geschätzt.
Ansonsten stimme
@zibadawatimmy Ihr Kommentar hat mich zum Nachdenken gebracht, wenn die Ejekta ausgelöst werden, wenn der Vulkan Jupiter gegenübersteht, würde es einen größeren Tritt von seiner Schwerkraft geben, der jede ausgebrochene Masse in Richtung des Planeten merklich beschleunigen würde? Ich bezweifle, dass es viel sein würde. Eine lustige Berechnung.
Christopherlovell

Antworten:

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

vesceinpe=2GM.R.

wobei die Gravitationskonstante ist ( G = 6,67 × 10 - 11G ), M ist die Masse des Körpers, aus dem Sie entkommen, und R ist sein Radius.G=6.67×10- -11N.m2kG- -2M.R.

Eingabe der Werte für die Masse und den mittleren Radius von Io , und R =M.=0,015M. ,1 erhaltenwir eine Fluchtgeschwindigkeit vonR.=0,286R.

vesceinpe=2560m/.s

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 Geschwindigkeit2.5km

vesceinpe=2559m/.s

1000m/.s

Zum Vergleich: Die Fluchtgeschwindigkeit der Erde ist mit viel höher11.2km/.s500km


M.=5.972×1024kGR.=6371km

christopherlovell
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Ja, da keine der Massen die Fluchtgeschwindigkeit erreicht. Antwort aktualisiert.
Christopherlovell
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Es steckt noch mehr dahinter. Io stößt viel Material aus und trägt erheblich zur Jupiter-Magnetosphäre bei. "Io ist eine starke Plasmaquelle für sich und belädt die Jupiter-Magnetosphäre jede Sekunde mit bis zu 1.000 kg neuem Material. ""
Cody
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Überprüfen Sie die Verbindung, die geladenen Teilchen kommen von den Vulkanen. Es ist vielleicht nicht die Kraft des Vulkans direkt, aber durch Hilfe von außen werfen die Vulkane eine Menge Masse von Io
Cody
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@Cody ich stehe korrigiert. Das ist ziemlich ordentlich. Dies erschwert sicherlich die Analyse, die ich oben präsentiere. Jetzt benötigen Sie einen Ionisationsfaktor und eine atmosphärische Fluchtfraktion.
Christopherlovell
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Io hat nicht wirklich eine Atmosphäre, so dass alle Ejekta fast sofort einem Plasma und der ionisierenden Strahlung der Sonne ausgesetzt sind. Somit wird ein Teil des Auswurfs ionisiert, wenn er ausgestoßen wird, wodurch in der Jupiter-Magnetosphäre ein sogenannter Io-Torus erzeugt wird - ein Ring aus teilweise ionisiertem Gas, der dem Orbitalpfad von Io folgt. Einmal ionisiert, können elektromagnetische Kräfte die Schwerkraft leicht überwinden und die Fluchtgeschwindigkeit ist viel weniger einschränkend.
honeste_vivere