Io (Mound)

Io
(Jupiter I)

Jupitermond Io, opgeholl aus enger Distanz vun 130.000 km vun der Raumsond Galileo den 3. Juli 1999
Zentralkierper	Jupiter
Eegenschafte vum Orbit
Grouss Hallefachs	421.800 km
Periapsis	420.100 km
Apoapsis	423.500 km
Exzentrizitéit	0,0041[1]
Ëmlafzäit	1,769 Deeg
Ëmlafvitess	17,3 km/s
Inklinatioun	0,04°
Physikalesch Donnéeën
Mëttleren Duerchmiesser	3643,2 km
Dicht	3,56 g/cm3
Albedo	0,61
Visuell Magnitude (mag)	5,0
Entdeckung
Entdecker	Galileo Galilei
Entdeckungsdatum	7. Januar 1610

Den Io [iʔo] (och Jupiter I) ass dee bannenzege vun de véier gréisste Mounde vum Planéit Jupiter a mat engem Duerchmiesser vun 3643 km den drëttgréisste Mound vum Jupiter an de véiertgréisste Mound an eisem Sonnesystem.

Seng Eegenheet ass een extreeme Vulkanismus, dee vu kengem aneren Himmelskierper am Sonnesystem iwwerbuede gëtt. Bekannt gouf dëse Mound duerch déi éischt Miessung vun der Liichtvitess duerch den Ole Rømer am Joer 1676 unhand vun observéierte Verdäischterungszäite vum Io an Ofhängegkeet vun der Jupiterstellung zu der Äerd.

D'Entdeckung vum Io gëtt dem italieenesche Geléierte Galileo Galilei zougesprach, deen am Joer 1610 säin einfacht Teleskop op de Jupiter geriicht hat. Déi véier grouss Mounden Io, Europa, Ganymed a Kallisto ginn dofir och Galiléiesch Mounden genannt.

Benannt gouf de Mound no der Io, aus der griichescher Mythologie eng Frëndin vum Zeus (gläichgestallt mat dem réimesche Jupiter). Obschonn den Numm Io kuerz no senger Entdeckung vum Simon Marius virgeschloe gouf, konnt hie sech iwwer laang Zäit net duerchsetzen. Eréischt an der Mëtt vum 20. Joerhonnert koum hien nees an de Gebrauch. Virdrun war den Io nëmme mat der Bezeechnung Jupitermound I bekannt.

Déi Galiléiesch Mounde si sou hell, datt ee se scho mat engem klengen Teleskop kann observéieren.

Den Io ëmkreest de Jupiter op engem mëttleren Ofstand vu 421.600 Kilometer an 1 Dag 18 Stonnen a 27,6 Minutten. D'Bunn weist eng numeresch Exzentrizitéit vun 0,004 op an ass ëm 0,04 Grad géintiwwer der Equatorhéicht vum Jupiter gebéit.

An 1 Dag 18 Stonnen a 27,6 Minutte rotéiert de Io ëm seng eegen Achs an huet domat, wéi den Äerdmound an déi aner Galiléiesch Jupitermounden, eng gebonne Rotatioun.

Den Io huet e mëttleren Duerchmiesser vun 3643,2 Kilometer an huet eng relativ héich Dicht vun 3,56 g/cm³. En huet domat eng méi héich Dicht an e bëssche méi e groussen Duerchmiesser wéi eisen Äerdmound.

Am Géigesaz zu deenen anere Galiléiesche Mounde fënnt een um Io sou gutt wéi guer kee Waasser.

D'Albedo ass 0,61, dat heescht, 61 Prozent vum Sonneliicht gi vun der Uewerfläch reflektéiert. D'Uewerflächentemperatur huet am Duerchschnëtt –143 Grad Celsius.

Virun de Raumfaartmissioune waren d'Wëssenschaftler iwwerzeegt, datt déi Galiléiesch Mounde vu Krateren iwwerséit an eisem Äerdmound gläiche géifen. Wéi d'Sonde Voyager 1 a Voyager 2 fir d'éischt detailléiert Fotoen op d'Äerd geschéckt hunn, ware se iwwerrascht, datt d'Mounde ganz anescht ausgesinn hunn. Beim Io läit de Grond méiglecherweis bei sengem Vulkanismus.

D'Uewerfläch vum Io huet en Alter vun nëmmen e puer Millioune Joer an ass permanente Verännerungen ënnerworf. Si ass am Allgemengen zimmlech flaach mat Héichtenënnerscheeder vu manner wéi ee Kilometer, awer et gëtt och Bierger vu bis zu 9 Kilometer Héicht, déi kee vulkaneschen Urspronk hunn a méiglecherweis duerch tektonesch Prozesser entstinn. Billervergläicher vu Voyager-Sonden an der Galileo-Sond weisen e séiere Verfallsprozess, dee schonn a kuerzer Zäit siichtbar ass.

Déi markantest Strukturen op der Uewerfläch sinn Honnerte vu vulkanesche Calderen, déi am Duerchmiesser bis zu 400 Kilometer grouss an deelweis e puer Kilometer déif sinn. Donieft gëtt et och vill Séien aus geschmoltem Schwiefel. D'Oflagerunge vum Schwiefel a senge Verbindunge weisen e breet Spektrum u Faarftéin op, déi de Mound ongewéinlech faarweg erschénge loossen.

Weider dehne sech Lavaflëss vun enger niddreger viskoser Flëssegkeet iwwer e puer honnert Kilometer ewech. Auswäertunge vun de Voyagerdate loosse gleewen, datt d'Lavaflëss meeschtens aus Schwiefel- a Schwiefelverbindungen zesummegesat sinn. Dogéint weisen äerdgestëtzte Infraroutënnersich sougenannte Hot Spots mat Temperature bis zu 2000 K op. Dat ass vill ze waarm fir geschmolte Schwiefel. Méiglecherweis bestinn d'Lavaflëss aus geschmolte Silikater. Aktuell Observatioune vum Hubble-Weltraumteleskop weisen dorophin, datt d'Material räich un Natrium ass.

D'Uewerfläch vum Io weist sou gutt wéi keng Impaktkrateren op, villméi ass si vun aktivem Vulkanismus geformt a stännege Verännerungen ënnerworf. Den Io ass mat Ofstand dee vulkanesch aktiivste Kierper am ganze Sonnesystem.

Bei Eruptioune gëtt flëssege Schwiefel a Schwiefeldioxid mat Vitesse vu bis zu 1 km/s an Temperature vun 1000 bis 1300 °C ausgestouss, déi wéinst der niddreger Gravitatioun bis 300 Kilometer héich ginn. D'Matière, déi ausgestouss gouf, fält nees op de Buedem zeréck a mécht grouss Oflagerungen.

De Vulkanismus gouf fir d'éischt am Joer 1979 vun der Raumsond Voyager 1 fotograféiert an nogewisen. Dat huet zu där Zäit ganz intressant, well et déi éischt Entdeckung vun aktivem Vulkanismus op engem aneren Himmelskierper war. D'Eruptioune variéiere ganz staark. Schonn iwwer en Zäitraum vun nëmme véier Méint, déi tëscht Voyager 1 an Voyager 2 louchen, konnt festgestallt ginn, datt Eruptiounen a bestëmmte Beräicher opgehalen haten, wärend op anere Plazen neier ugefaangen haten. D'Oflagerungen ëm déi vulkanesch Krateren hate sech och däitlech verännert.

Duerch de Verglach mat de Fotoe vun der Galileo-Sond ass ze gesinn, datt d'Uewerfläch sch stänneg verännert. Den Io huet déi planetologesch jéngsten Uewerfläch am ganze Sonnesystem. Säin Alter gëtt op ronn 10 Millioune Joer geschat.

D'vulkanesch Aktivitéite geschéien duerch Gezäitekräften, déi de Mound reegelrecht duerchknieden an doduerch ophëtzen. Eleng d'Gezäitekräfte vum Jupiter op den Io si méi wéi 6000-mol méi staark wéi déi vum Äerdmound. Déi zousätzlech Gezäitekräfte vun Europa a Ganymed leien nach ëmmer an der Gréisstenuerdnung vun eisem Mound op d'Äerd. Duerch déi gebonne Rotatioun vum Io ass awer net déi absolut Stäerkt vun de Jupitergezäitekräften entscheedend, mä nëmmen hir Ännerung. Den Io gëtt duerch e Resonanzeffekt mat de Mounden Europa a Ganymed, deenen hir Ëmlafzäiten am Verhältness 1:2:4 zuenee stinn, op eng liicht elliptesch Bunn ëm de Jupiter gezwongen, soudatt d'Variatioun vun de Jupitergezäitekräften eleng duerch d'Variatioun vum Ofstand nach 1000-mol sou grouss ass wéi den Afloss vun der Gezäitewierkung vum Äerdmound op d'Äerd. Duerch déi elliptesch Ëmlafbunn schwankt de Jupiter aus der Siicht vum Observer op den Io wärend engem Ëmlaf um Himmel zousätzlech liicht hin an hier. Wéinst der klenger Distanz zum Jupiter féiert d'Längtelibratioun vum Mound zu Gezäitebierger vu bis zu ronn 300 Meter Héicht, déi sech periodesch deplacéieren. Déi entspriechend Deformatioune vun der Äerdkuuscht sinn nëmmen 20 bis 30 Zentimeter grouss. Wann d'Ëmlafbunn vum Io kreesfërmeg wier, da géif et keng Gezäitebierger ginn an och kee Vulkanismus.

Bedeitend Vulkanbierger sinn de Culann Patera, den Tupan Patera, de Ra Patera an de Loki Patera.

Anescht wéi d'Äismounde vum baussenzege Sonnesystem, schéngt den Io dofir éischter wéi déi terrestresch (äerdänlech) Planéite meeschtens aus Silikatgestengs opgebaut ze sinn. Date vun der Raumsond Galileo loossen drop schléissen, datt den Io ee Kär aus Eisen, eventuell mat Undeeler un Eisesulfid, vun op d'mannst 900 Kilometer Duerchmiesser huet.

De Io huet eng ganz dënn Atmosphär vun 120 Kilometer Héicht, déi sech aus Schwiefeldioxid a méiglecherweis Spuere vun anere Gasen zesummesetzt. Déi 700 Kilometer héich Ionosphär besteet aus Schwiefel-, Sauerstoff- an Natriumionen. Si gëtt duerch déi vulkanesch Aktivitéit stänneg erneiert, soudatt den Deelechersverloscht duerch d'Wiesselwierkung mat der Magnéitosphär vum Jupiter ausgeglach gëtt.

Op senger Ëmlafbunn beweegt sech den Io duerch dat staarkt Magnéitfeld vum Jupiter, wouduerch elektresch Stréim induzéiert ginn. Dobäi gi ronn 1000 Gigawatt mat engem Spannungspotential vu 400.000 Volt produzéiert. Ënner dëse Bedingunge ginn d'Atomer an der ieweschter Atmosphär ioniséiert an an de Weltraum geschleidert. Den Io huet duerch dëse Partikelstroum e Masseverloscht vun en ettlechen Tonne pro Sekonn.

D'Ione forme laanscht d'Bunn vum Io een Torus ëm de Jupiter, deen am infraroude Liicht intensiv liicht. Partikelen, déi duerch de Sonnewand aus dem Torus fortgerappt ginn, kéinte matverantwortlech fir déi ongewéinlech ausgedeente Magnéitosphär vum Jupiter sinn. Dës Ione ginn an der Jupitermagnéitosphär därmoosse staark aktivéiert, datt si sou eng staark Stralung maachen, datt d'stralungssécher Elektronik vu Raumsonden no kuerzer Zäit an der Géigend vum Io versoe géif.

Ausserdeem formt sech no dem selwechte Mechanismus, duerch deen och Polarliichter entstinn, an der Jupiteratmosphär eng Liichtduerstellung, déi eng Liichtspuer no sech zitt. Firwat dem Liichtpunkt weider, méi schwaach Liichtpunkte virausginn, ass bis elo physikalesch net erkläert.^[2]

D'Positioun vum Io beaflosst staark d'Emissioun vu Radiowellen, déi vum Jupitersystem ofgestraalt ginn. Wann den Io vun eiser Äerd aus ze gesinn ass, geet d'Intensitéit vun der Radiostralung däitlech an d'Luucht. Spekulatiounen iwwer en eegent Dipolfeld vum Io, wéi et de Jupitermound Ganymed huet, gouf duerch d'Raumsond Galileo widderluecht.^[3]

D'Erfuerschung vum Io duerch Raumsonden huet an de Joren 1973 an 1974 mat de Flich laanscht de Jupiter vu Pioneer 10 a Pioneer 11 ugefaangen. 1979 konnten de Voyager 1 an de Voyager 2 fir d'éischt genee Observatioune vum Mound maachen. De Groussdeel vun eisem Wëssen iwwer den Io staamt awer vum Galileo-Orbiter, deen 1995 d'Jupitersystem erreecht hat a wärend 8 Joer méi dacks beim Jupitermound laanscht geflunn ass.

Fir d'Joer 2020 hunn d'NASA an d'ESA eng vereent Europa Jupiter System Missioun/Laplace virgeschloen, déi op d'mannst zwéin Orbiter virgesäit, déi jeeweileg an en Orbit ëm de Mound Europa an de Ganymed antriede sollen an dat ganzt Jupitersystem, inklusiv dem Io, erfuersche sollen.

Portal Astronomie

• Lexikon der Astronomie in 2 Bänden. Spektrum Akademischer Verlag, Heidelberg/Berlin/Oxford 1995. ISBN 3-86150-145-7
• NASA-Atlas des Sonnensystems. Knaur, München 2002. ISBN 3-426-66454-2
• Dirk H. Lorenzen: Raumsonde Galileo. Franckh-Kosmos, Stuttgart 1998. ISBN 3-440-07557-5
• David McNab, James Younger: Die Planeten. C. Bertelsmann, München 1999. ISBN 3-570-00350-7
• David Morrison: Planetenwelten. Spektrum Akademischer Verlag, Heidelberg, Berlin, Oxford, ISBN 3-8274-0527-0
• Planeten und ihre Monde, Spektrum Akademischer Verlag Heidelberg/Berlin/Oxford 1988. ISBN 3-922508-46-4

Commons: Io – Biller, Videoen oder Audiodateien

• (en) NASA – Solar System Extraploration: Jupitermond Io
• (en) Animation eines Ausbruchs des Vulkans Tvashtar

1. ↑ Solar System Dynamics. In: NASA.gov.
2. ↑ Pressemitteilung der Universität zu Köln im Informationsdienst Wissenschaft
3. ↑ K.K. Khurana et al. „Io's Magnetic Field“, EGS XXVII General Assembly, Nice, 21.-26. April 2002, abstract #5119