L'orbite ou la rotation d'Io est-elle affectée par son volcanisme?

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Les rotations des comètes et des astéroïdes sont affectées par les volatilités du dégazage. Io est très volcaniquement actif. Est-ce que cela donne à Io une orbite variable et une rotation lente? Les forces de marée devraient prendre plus de temps que l'effet d'une grande éruption. Le verrouillage des marées signifie que tout volcan pousse toujours Io dans la même direction (radialement, tangentiel ou incliné) en accumulant le même type de changement orbital pendant toute sa durée de vie active.

LocalFluff
la source
Pas tout à fait ce que vous demandiez, mais une errance polaire de l'axe d'Io a été proposée (ceci est basé sur la modélisation des positions des volcans, je n'ai pu trouver aucune mesure prouvant un tel effet): onlinelibrary.wiley.com/doi/ 10.1029 / 2001GL014539 / pdf
Andy
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Sur les comètes et les astéroïdes, les gaz sont facilement accélérés à des vitesses d'échappement relativement minimes. Le moment (angulaire) peut donc être emporté hors du corps par les gaz qui s'échappent. Les corps plus gros ne peuvent généralement pas gérer cela: le matériau n'atteint pas la vitesse de fuite en raison de la gravité plus élevée, et le matériau expulsé retombe donc dans le corps. Dans le cas d'Io, cependant, les particules chargées peuvent être retirées par le champ magnétique de Jupiter (et il y a donc beaucoup de magnétisme intéressant connecté à Io). Tout cela pour dire: question intéressante, car peut-être?
zibadawa timmy
@zibadawa timmy D'abord, l'éruption provoque une force de réaction sur la lune. Ensuite, l'éjecta impactant autour du volcan devrait donner une autre poussée dans la même direction. En vol, l'éjecta a une attraction gravitationnelle sur la lune dans la direction opposée, mais les impacts peuvent provoquer de la chaleur et du dégazage. Puisqu'il n'a pas d'atmoshpère, je pense que les éruptions poussent Io même si l'éjecta retombe.
LocalFluff
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@LocalFluff S'il reste lié, alors tout s'équilibre. Vous devez transférer l'élan angulaire loin de la lune pour modifier l'orbite ou la rotation. Tant que le matériau reste lié à Io, aucun élan n'est réellement retiré de la lune dans son ensemble. Si le matériau se délie de Io, comme les particules chargées arrachées par le champ magnétique de Jupiter, c'est alors qu'un moment angulaire peut être perdu de Io. Et Io perd environ 1 tonne / sec exactement de cette façon. Combien d'élan va avec cela, je n'en ai aucune idée.
zibadawa timmy
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@LocalFluff Une partie est retournée, mais la majeure partie est rayonnée. Mais n'oubliez pas d'où vient cette chaleur: la flexion des marées de Jupiter. Ce qui reste en cours. Les éruptions ne sont fondamentalement qu'une partie du maintien de l'équilibre (thermique, hydrostatique): il doit dissiper l'excès d'énergie que la flexion ajoute. La flexion des marées elle-même est un facteur d'orbite / rotation, car c'est ainsi qu'elle s'est finalement verrouillée en marée. Mais les volcans sont plus des symptômes que des causes ici.
zibadawa timmy

Réponses:

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L'orbite ou la rotation d'Io est-elle affectée par son volcanisme?

Les rotations des comètes et des astéroïdes sont affectées par les volatilités du dégazage. Io est très volcaniquement actif. Est-ce que cela donne à Io une orbite variable et une rotation lente?

La lune de Jupiter Io a beaucoup de volcans .

Une réponse similaire à votre question est fournie à la question de Quora: "Les éruptions de tous les volcans de la Terre pourraient-elles simultanément la faire tomber de sa rotation ou changer son orbite? ".

Il y a deux différences: les éruptions sur Io peuvent atteindre une vitesse d'échappement ( 2,558 km / s ), et la matière est soumise à la gravité car elle est propulsée loin de la lune permettant à certains de s'échapper et à certains de revenir; c'est donc une source d'oscillations et de changements de vitesse de rotation.

"La lune rocheuse Io de Jupiter est le monde le plus volcaniquement actif du système solaire, avec des centaines de volcans, des fontaines de lave en éruption à des dizaines de miles (ou kilomètres) de hauteur. L'activité remarquable d'Io est le résultat d'un bras de fer entre le puissant Jupiter gravité et des tirages plus petits mais précisément synchronisés de deux lunes voisines qui orbitent plus loin de Jupiter - Europa et Ganymède.

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Orbite et rotation

Bien que Io pointe toujours le même côté vers Jupiter dans son orbite autour de la planète géante, les grandes lunes Europa et Ganymède perturbent l'orbite de Io en une orbite irrégulièrement elliptique. Ainsi, dans ses distances très variables par rapport à Jupiter, Io est soumis à d'énormes forces de marée.

Ces forces provoquent un gonflement de la surface d'Io de haut en bas (ou vers l'intérieur et l'extérieur) de jusqu'à 330 pieds (100 mètres). Comparez ces marées sur la surface solide d'Io aux marées sur les océans de la Terre. Sur Terre, à l'endroit où les marées sont les plus élevées, la différence entre les marées basses et les marées hautes n'est que de 18 mètres, et c'est pour l'eau, pas pour un sol solide.

L'orbite d'Io, la gardant à environ 422 000 kilomètres de Jupiter, coupe à travers les puissantes lignes de force magnétiques de la planète, transformant ainsi Io en générateur électrique. Io peut développer 400 000 volts sur elle-même et créer un courant électrique de 3 millions d'ampères. Ce courant emprunte le chemin de moindre résistance le long des lignes de champ magnétique de Jupiter jusqu'à la surface de la planète, créant des éclairs dans la haute atmosphère de Jupiter.

Surface

Les forces de marée génèrent une quantité énorme de chaleur à l'intérieur de Io, gardant une grande partie de sa croûte souterraine sous forme liquide à la recherche de toute voie d'évacuation disponible vers la surface pour relâcher la pression. Ainsi, la surface d'Io se renouvelle constamment, remplissant tous les cratères d'impact avec des lacs de lave en fusion et répandant de nouvelles plaines inondables lisses de roche liquide. ... ".

Le problème à deux corps explique comment plusieurs objets en interaction affectent l'orbite les uns des autres. Alors que l' excentricité orbitale de Io est assez faible ( 0,0041 ), les orbites de trois des lunes galiléennes (Ganymède, Europa et Io, à l'exception de Callisto) ont une résonance 1: 2: 4 . La "poussée" agira en répétition périodique pour avoir un effet cumulatif sur le mouvement.

Orbites des lunes de Galilée

Les résonances orbitales renforcent considérablement l'influence gravitationnelle mutuelle des corps, c'est-à-dire leur capacité à modifier ou à contraindre les orbites des autres. Dans la plupart des cas, cela se traduit par une interaction instable, dans laquelle les corps échangent leur mouvement et décalent leurs orbites jusqu'à ce que la résonance n'existe plus. Dans certaines circonstances, un système résonnant peut être stable et s'auto-corriger, de sorte que les corps restent en résonance.

Le petit effet des volcans est corrigé par l'effet beaucoup plus important de la résonance. Le site web space.com estime l'âge d'Io à environ 4,5 milliards d'années , le même âge que Jupiter. Si l'orbite était instable et changeante, elle pourrait bien avoir été détruite il y a longtemps.

Rob
la source
"Ainsi, dans ses distances très variables par rapport à Jupiter" puis "l'excentricité orbitale de Io est assez faible (0,0041)". C'est ce que la plupart des gens ne comprennent pas des forces de marée. Ils fonctionnent également avec une excentricité nulle ..
AtmosphericPrisonEscape
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Si vous avez lu le magazine Astronomy, vous auriez dû voir les cartes des étoiles et l'article sur Jupiter et les lunes. Donc, la réponse est non, l'activité n'affecte pas son orbite.

Leo Pan
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