L'orbita o la rotazione di Io sono influenzate dal suo vulcanismo?


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Le rotazioni di comete e asteroidi sono influenzate dalla volatilità degassificante. Io è molto vulcanicamente attivo. Questo dà a Io un'orbita variabile e una rotazione lenta? Le forze di marea dovrebbero richiedere più tempo dell'effetto di una grande eruzione. Il bloccaggio delle maree significa che qualsiasi vulcano spinge sempre Io nella stessa direzione (radialmente, tangenzialmente o inclinato) accumulando lo stesso tipo di cambiamento orbitale durante tutta la sua vita attiva.


Non proprio quello che hai chiesto, ma è stato proposto il vagabondaggio polare dell'asse di Io (questo si basa sulla modellizzazione delle posizioni del vulcano, non sono stato in grado di trovare alcuna misura che provi un tale effetto): onlinelibrary.wiley.com/doi/ 10.1029 / 2001GL014539 / pdf
Andy

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Su comete e asteroidi i gas sono facilmente accelerati alle velocità di fuga relativamente minime. Il momento (angolare) può quindi essere allontanato dal corpo dai gas in fuga. I corpi più grandi di solito non riescono a gestirlo: il materiale non riesce a raggiungere la velocità di fuga a causa della maggiore gravità, quindi il materiale espulso ricade sul corpo. Nel caso di Io, tuttavia, le particelle cariche possono essere estratte dal campo magnetico di Giove (e di conseguenza c'è un sacco di magnetismo interessante collegato a Io di conseguenza). Tutto questo per dire: domanda interessante, perché forse?
zibadawa timmy,

@zibadawa timmy Innanzitutto l'eruzione provoca una forza di reazione sulla luna. Quindi, l'ejecta che colpisce il vulcano dovrebbe dare un'altra spinta nella stessa direzione. Durante il volo, l'ejecta ha un'attrazione gravitazionale sulla luna nella direzione opposta, ma gli impatti potrebbero causare calore e degassamento. Dal momento che non ha atmosfera, penso che le eruzioni spingano Io anche se l'ejecta cade indietro.
LocalFluff

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@LocalFluff Se rimane legato, allora tutto si bilancia. Devi spostare il momento angolare lontano dalla luna per modificare l'orbita o la rotazione. Finché il materiale rimane legato a Io, allora nessun momento viene effettivamente rimosso dalla luna nel suo insieme. Se il materiale non viene legato da Io, come le particelle cariche che vengono estratte dal campo magnetico di Giove, allora è presumibilmente possibile perdere un certo momento angolare da Io. E Io perde circa 1 tonnellata / sec esattamente in questo modo. Quanto slancio si accompagna ad esso, non ne ho idea.
zibadawa timmy,

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@LocalFluff Viene restituito in parte, ma la maggior parte viene irradiata. Tuttavia, non dimenticare da dove proviene principalmente il calore: la flessione delle maree di Giove. Che rimane in corso. Le eruzioni sono fondamentalmente solo una parte dell'equilibrio di mantenimento (termico, idrostatico) di Io: deve dissipare l'energia in eccesso che la flessione sta aggiungendo. La flessione della marea stessa è un fattore di orbita / rotazione, poiché è così che è stato bloccato in modo ordinato in primo luogo. Ma i vulcani sono più sintomo che causa qui.
zibadawa timmy,

Risposte:


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L'orbita o la rotazione di Io sono influenzate dal suo vulcanismo?

Le rotazioni di comete e asteroidi sono influenzate dalla volatilità degassificante. Io è molto vulcanicamente attivo. Questo dà a Io un'orbita variabile e una rotazione lenta?

La luna di Giove Io ha molti vulcani .

Una risposta simile alla tua domanda è fornita alla domanda di Quora: "Le eruzioni di tutti i vulcani sulla Terra potrebbero simultaneamente farla cadere o cambiare orbita? ".

Ci sono due differenze: le eruzioni su Io possono raggiungere la velocità di fuga ( 2.558 km / s ) e la materia è soggetta alla gravità poiché viene spinta via dalla luna permettendo ad alcuni di fuggire e ad alcuni di ritornare; quindi è una fonte di oscillazioni e cambi di velocità di rotazione.

"La luna rocciosa di Giove Io è il mondo vulcanicamente più attivo nel sistema solare, con centinaia di vulcani, alcune fontane di lava in eruzione alte decine di miglia (o chilometri). La straordinaria attività di Io è il risultato di un tiro alla fune tra i potenti di Giove gravità e tiri più piccoli ma con precisione a tempo da due lune vicine che orbitano più lontano da Giove - Europa e Ganimede.

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Orbita e rotazione

Sebbene Io punti sempre lo stesso lato verso Giove nella sua orbita attorno al pianeta gigante, le grandi lune Europa e Ganimede perturbano l'orbita di Io in una irregolare ellittica. Pertanto, nelle sue distanze molto diverse da Giove, Io è soggetto a tremende forze di marea.

Queste forze causano il rigonfiamento della superficie di Io su e giù (o dentro e fuori) fino a 330 piedi (100 metri). Confronta queste maree sulla superficie solida di Io con le maree degli oceani terrestri. Sulla Terra, nel luogo in cui le maree sono più alte, la differenza tra le maree basse e alte è solo di 18 metri, e questo è per l'acqua, non per il suolo solido.

L'orbita di Io, mantenendola a circa 422.000 chilometri (262.000 miglia) da Giove, attraversa le potenti linee di forza magnetiche del pianeta, trasformando così Io in un generatore elettrico. Io può sviluppare 400.000 volt su se stesso e creare una corrente elettrica di 3 milioni di ampere. Questa corrente prende il percorso di minor resistenza lungo le linee del campo magnetico di Giove fino alla superficie del pianeta, creando un fulmine nell'atmosfera superiore di Giove.

Superficie

Le forze di marea generano un'enorme quantità di calore all'interno di Io, mantenendo gran parte della sua crosta sotterranea in forma liquida alla ricerca di qualsiasi via di fuga disponibile verso la superficie per alleviare la pressione. Pertanto, la superficie di Io si rinnova costantemente, riempiendo eventuali crateri di impatto con laghi di lava fusa e diffondendo nuove pianure alluvionali lisce di roccia liquida. ... ".

Il problema dei due corpi spiega come più oggetti interagenti influenzano l'orbita l'uno dell'altro. Mentre l' eccentricità orbitale di Io è piuttosto bassa ( 0,0041 ) le orbite di tre delle lune galileiane (Ganimede, Europa e Io, escluso Callisto) hanno una risonanza 1: 2: 4 . La "spinta" agirà in ripetizioni periodiche per avere un effetto cumulativo sul movimento.

Orbite delle lune galileiane

Le risonanze orbitali aumentano notevolmente la reciproca influenza gravitazionale dei corpi, vale a dire la loro capacità di alterare o vincolare le reciproche orbite. Nella maggior parte dei casi, ciò si traduce in un'interazione instabile, in cui i corpi si scambiano slancio e spostano le orbite fino a quando la risonanza non esiste più. In alcune circostanze, un sistema risonante può essere stabile e autocorrettivo, in modo che i corpi rimangano in risonanza.

Il piccolo effetto dei vulcani è corretto dall'effetto molto maggiore della risonanza. Il sito web space.com stima l'età di Io a circa 4,5 miliardi di anni , la stessa età di Giove. Se l'orbita fosse instabile e cambiandola potrebbe essere stata distrutta molto tempo fa.


"Pertanto, nelle sue distanze molto diverse da Giove" e quindi "l'eccentricità orbitale di Io è piuttosto bassa (0,0041)". Questo è ciò che la maggior parte delle persone non capisce delle forze di marea. Funzionano anche con zero eccentricità ..
AtmospherPrisonEscape

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Se leggi la rivista Astronomy, dovresti vedere le carte stellari e l'articolo su Giove e le lune. Quindi, la risposta è no, l'attività non influisce sulla sua orbita.

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