Io on Jupiteri nelja Galilei kuu hulgas kõige sisem ja teine väikseim. See on veidi suurem kui Maakuu, nelja suurim loomulik satelliit päikesesüsteemis, omab kõrgemat tihedust ja tugevamat pinnagravitatsiooni kui ükskik loomulik satelliit, ja sisaldab väikseimat veekogust aatomisuhtena ükskik teadaolev astronoomiline objekt päikesesüsteemis. See on teisisõnu maailm, kus on superlatiiviid enne kui sa isegi jõuad selleni, mis muudab selle kuulsaks.
See kuulsus tuleb alt: Io on üle 400 aktiivse vulkaaniga päikesesüsteemi geoloogiliselt aktiivne objekt. Mitmed tema vulkaanid lasevad välja väävlist ja vääveldoksiidi samba 500 km kõrgusele pinnast. Tema pinna on täis üle 100 mäega, mille on tõstanud ulatusliku surve tema silikaatnõlvade põhjas, ja mõned neist tippudest on Mount Everesti kõrgemal.
Io sai selliseks, sest ta jäi Jupiteri ja tema naaberkuude vahele gravitatsioonihaakesse - survesse, mis ei lase kunagi lahti ja mis pöördis tavapärase kivise kuu meie teada kõige vägivaldsemate aktiivse maailmaks.
Esimest korda vaadeldud neli sajandit tagasi, mõistetud 1979. aastal
Io-st esimene teatatud vaatlus tegi Galileo Galilei 7. jaanuaril 1610. aastal; Io ja Euroopa nähti eraldiste kehadena järgmisel päeval, 8. jaanuaril 1610, kuupäev, mida IAU nüüd kasutab Io ametliku avastamiskuupäevana. Sajandeid pärast seda oli Io lihtsalt valguspunkt – keegi ei kahtlustanud, mis tema pinnal toimus.
See muutus 1979. aastal drastiliselt. Vulkaaniline tegevus Io-l avastati esmakordselt sel aastal Linda Morabito poolt, Voyager 1 peal töötava pilditundja, kes märkas vaidlematu samba, mis tõusis Kuu servast ühel kosmoselaeva fotodel. See oli esimene kord, kui aktiivne vulkanism kinnitati kuskil väljaspool Maad. Siis tõid kosmoseilute ja Maakesksete astronoomide jälgimised välja üle 150 aktiivse vulkaani Io-l, kusjuures ennustatakse 2024. aastaks kuni 400 – keha, mis on vaevu suurem kui meie Kuu, mis võib olla vulkaaniliselt aktiivem kui Maa ise.
Maailma, mida gravitatsioon masseerib
Io vulkanismi ei ole sisemiste keemia kokkusattumus; see on sunnitud. Io kogetavad maalised jõud on umbes 20 000 korda tugevamad kui Maa Kuult kogema jõud, ja Io maalisel piklil nähtavate ja kaugete punktide vertikaalset vahet saab olla kuni 100 meetrit – terve kuu painutub füüsiliselt, kui ta Jupiteri ümber liigub. See paindlemine tekitab otse soojust ja sellest tulenevad maalised kuumused tekitavad kuni 200 korda rohkem energiat, kui radioaktivne lagunemine üksi tekitaks, mis on mehhanism, mis hoiab enamikku kivise maailmu soojas.
See soojus peab kuidagi põgenema ja vulkanism on, kuidas see toimub. Io suurim vulkaanidepressioon on Loki Patera, 202 km laiune, ja see on pidevalt kuul tugevaiim vulkaan, millega panustab keskmiselt 25% Io globaalsest soojusest üksinda – üksik vulkaaniline joon, mis vastutab kogu maailma sisemise soojuskadumise eest.
Tvashtar: Io kõige vaadeldavam vulkaan
- aastal nähti umbes 25 km pikkust ja 1-2 km kõrgust lavasulgu purskavat Tvashtar vulkaani paterist – üksik plahvatuslik sündmus, mis oli piisavalt suur, et jälgida maapealsetest teleskoopidest. Aastaid hiljem lendas New Horizons kosmosevahend Io-st mööda 28. veebruaril 2007, pildistades sama Tvashtar-piirkonna suurt sambatest, mis andis esimese üksikasjaliku vaatluse Ioonide vulkaaniliste sambaste suurimast klassist, alates Pele-sambaste jälgimisest tagasi 1979. aastal.
Rauast süda väävelehupilise nahas
Io vägivald ulatub tema struktuuri sisse. Sellel on tihedus 3,5275 g/cm³, kõrgeim päikesesüsteemi tavalisest kuust – märkimisväärselt kõrgem kui Galilei kuud Ganymedes ja Callisto, kelle tihedused on umbes 1,9 g/cm³ ja veidi kõrgem meie enda Kuud 3,344 g/cm³ kvoordil. See tihedus tuleb sellest, mille pealt Io on tehtud: kivi ja metall, sisuliselt ilma jääta, metallkerniga, mis moodustab umbes 20% oma kogumassist.
See sama sisemise surve surub materjali üles ja välja vulkaanide kaudu. Io mäed on keskmiselt 6 km kõrged ja saavutavad maksimaalse umbes 17,5 km South Boösaule Montesiga, ehitatud mitte vulkaanilise ehitusega, vaid sama maakoore surve, mis survib lava pinnaale mujal kuul.
Kuu, mis juhib Jupiteri enda magnetvälja
Io mõjul ei seisa tema enda pinnaga. See toimib elektrigeneraatorina Jupiteri magnetosfääris, arendades 400 000 volti üle iseenda ja luues 3 miljoni ampri elektrivooolu, vabastaes ioone, mis paisutavad Jupiteri magnetvälja rohkem kui kahekordset suurust. Üksik kuu, teisisõnu, kujundab mõttekasel viisil päikesesüsteemi suurima planeedi magnetilist keskkonda.
Jupiteri magnetosfäär tagastab teenuse materjalide eemaldamisega: see pühib gaase ja tolmu Io nõrgast atmosfäärist umbes 1 tonni sekundis, toitavad tohutut osakeste pilve, mis lohistab Jupiteri süsteemi. Io kujundab samaaegselt Jupiteri magnetvälja ja on aeglaselt selle erosiooni ohver.
Õpitud kosmosevahendite, kiirguse ja kõigega
Io-ni lähedale jõudmine pole kunagi olnud lihtne. Galileo kosmosevahend saabub Jupiterisse 1995. aastal pärast kuueaastast reisi Maast, ja kuigi Io 7. detsembri 1995 tihedale läbilendule pilte ei tehtud – kuu asub ühes Jupiteri kõige intensiivsemates kiirgustest – kohtumine andis siiski suure tulemuse: suure rauakerna avastamine, sarnaselt sisemiste päikesesüsteemi kivistel planeetidel leitud kernale.
Loki Patera ise jätkab teadlaste üllatasid isegi kaugelt. 8. märtsil 2015 võimaldas haruldane orbiidi joondamine Io ja Euroopa vahel teadlastel määrata, et Loki Patera on lava resurfacing kahe eraldiseisva lainena, mis selgitab, miks selle heledus muutub ligikaudu iga 400-600 päeva järel – vulkaaniline rütm, mis avastati mitte Io-le maandudes, vaid jälgides, kuidas selle valgus muutus, kui teine kuu lühidalt sellest möödus.