木星の 3 番目に大きな衛星であるイオ (直径: 3,643 km) は、太陽系で最も地質学的に活動的な天体です。 1610年に発見されたガリレオ・ガリレイ(1564-1642) 他のガリレオ衛星と同様に、イオには独特の特徴があります。
イオはエウロパおよびガニメデと軌道共鳴しており (比率 1:2:4)、潮汐力そしてその極端な地質活動について説明します。
ミッションデータガリレオ(1995-2003) およびジュノ(2016 年以降) Io の内部構造の詳細なモデルを確立することが可能になりました。
表面の組成は次の要素によって支配されます。
イオ島は 100 以上の山 (エベレストより高い山もあります) に覆われており、400以上の活火山。発疹には主に次の 2 つのタイプがあります。
発疹の種類 | 主な特長 | 温度(℃) | 代表的な例 | 特性持続時間 |
---|---|---|---|---|
激しい噴火 | 玄武岩質溶岩流 | 1,200~1,400 | プロメテウス(流量6,000km²) | 数年から数十年 |
爆発的な吹き出物 | SO₂ は高度 500 km まで噴出 | >1,600 | ペレ(永続的なプルーム) | 数時間から数か月 |
平均噴火率は104kg/秒、または地球上の100倍です。ホットスポットは 1,600°C に達することがあります (赤外線で検出されます)。ガリレオ)。
イオの熱エネルギーは主に以下から得られます。
熱モデルは、この加熱により温度が維持されることを示しています。部分的に溶けたアステノスフィア深さ 50 ~ 100 km でマグマ活動の発生源。
注: :
L'イオのアステノスフィア, 木星の火山衛星は、内マントルの熱くて延性のある層であり、木星が及ぼす強い潮汐力によって部分的に溶けています。それは、火山地殻の迅速なリサイクルそしてイオの表面での激しい火山活動を促進します。
イオには非常に険しい雰囲気(圧力:10-8-10-7バー)主に次のもので構成されます。
この雰囲気は、次の要素によってダイナミックなバランスを保っています。
イオは約負けます1トン/秒大気中の物質が、プラズマトーラス木星の周り(発見者)ボイジャー 1 号1979年)。
イオのプラズマ トーラスは、木星の磁気圏と相互作用する複雑な構造です。
このトーラスは次の役割を果たします。
の観察ジュノ(2016年~現在)公開アルフベンの波トーラス内で、イオと木星の磁気圏の間の複雑な相互作用を示唆しています (スライマン他、2021)。
割り当て | 代理店 | 期間 | 重要な発見 | 最小距離 |
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パイオニア 10 & 11 | NASA | 1973~1974年 | 最初の遠距離画像、異常な活動の検出 | 30万km |
ボイジャー 1 号と 2 号 | NASA | 1979年 | 活火山の発見、プラズマトーラス、全球地図作成 | 20,600km |
ガリレオ | NASA | 1995 ~ 2003 年 | 火山、表面組成、内部構造の詳細な研究 | 181km |
ニューホライズンズ | NASA | 2007年 | 冥王星への接近飛行中の噴煙の観察 | 250万km |
ジュノ | NASA | 2016~2025年 | 磁気圏相互作用の研究、火山の赤外線観測 | さまざまな(極軌道) |
硫黄火山観測員(案) | NASA | 2029年(予定) | 火山とプラズマトーラスの研究に特化したミッション | 100km(予定) |
イオ島のいくつかの火山は、その活動と構造について特に研究されています。
火山 | 親切 | 温度(℃) | 主な特長 | 特別な機能 |
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ペレ | 溶岩湖のあるドーム型火山 | 1,600 | 高度 300 ~ 500 km の噴煙 (SO₂) | 1979年から継続的な活動 |
ロキ・パテラ | 玄武岩質の溶岩湖 | 変数 | 表面積 21,500 km² (オンタリオ湖より大きい) | 噴火周期540日、溶岩波を観測 |
プロメテウス | 溶岩流と噴煙 | ~1,300 | 1,000 kmを超える流れ、高度75〜100 kmのプルーム | 1979年以来安定した活動 |
トヴァシュタル | 爆発的な火山 | 1,450 | 330kmの噴煙(2007年の噴火) | 形態の急速な変化 |
ますび | 噴出する火山 | 1,300 | 500kmの長さの流れ | 特に高い熱流束源 |
今後のいくつかのミッションでは、Io についての理解が深まるはずです。
今後数十年間の主要な科学的疑問には次のようなものがあります。
特性 | イオ | 地球 | 金星 | エンケラドゥス | トリトン |
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活火山の数 | >400 | ~1,500 | ~1,600 | 氷火山 (不確か) | 間欠泉 (活動中) |
最高温度発疹 (°C) | 1,600 | 1,200 | 1,100 | -100 (クライオマグマ) | -200 (液体窒素) |
溶岩の主な成分 | 玄武岩+硫黄 | 玄武岩、安山岩 | 玄武岩 | 水+塩 | 窒素+粉塵 |
熱流束 (W/m²) | 2.5 | 0.087 | 0.065 | 0.005 (推定) | 0.002 (推定) |
主なエネルギー源 | 潮汐力 | 内部熱+放射能 | 余熱 | 潮汐力 | 余熱 |
主要なアクティビティの種類 | 激しい + 爆発的 | 発散的 (70%) | 爆発物 (90%) | 氷火山活動 | 間欠泉 |