Io tire sa chaleur volcanique de la flexion de la gravité de Jupiter, et cela semble durer éternellement. Cela ressemble à une source d'énergie magique, car la gravité jovienne est perpétuelle et Io semble rester en orbite perpétuellement. Avons-nous découvert la magie?
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io
FranklyT
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Réponses:
L'énergie entraînant le volcanisme d'Io est dérivée de son énergie orbitale et (dans une moindre mesure par l'énergie orbitale des autres lunes et l'énergie de la rotation de Jupiter). Des mécanismes similaires alimentent le cryo-volcanisme sur Encelade et les autres lunes glacées. Le réservoir d'énergie orbital disponible est énorme par rapport à celui nécessaire pour conduire l'activité volcanique.
Cela implique que les interactions gravitationnelles sur toutes les lunes du système changent leurs orbites et leurs rotations, quoique lentement. Étant donné un temps illimité, l'orbite d'Io pourrait se désintégrer au point où elle tombe dans la limite de Roche de Jupiter et est déchirée.
(Remarque: la réponse à Comment le chauffage des marées peut-il abaisser l'orbite d'Io le décrit plus précisément et souligne que les forces des marées transfèrent l'énergie de la rotation de Jupiter vers les orbites de ses lunes, de sorte que l'orbite d'Io à long terme s'agrandit (au point laissant l’orbite de Jupiter) plutôt que de se décomposer.)
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Pas strictement vrai.
Non et non.
La vitesse orbitale d'Io est . Sa masse estv = 17,33 k m / s m = 8,9319 ⋅ 1022k g
La formule de l'énergie cinétique est:E= m ⋅ v2/ 2
En y branchant les valeurs de Io, son énergie cinétique totale est d'environ Joule selon Wolfram Alpha . C'est une très, TRÈS grande quantité d'énergie. Io peut se permettre d'en dépenser une petite fraction pour se tenir chaud très longtemps sans changements apparents significatifs.7 ⋅ 1040
Mais oui, à l'échelle du temps humain, cela ressemble à de la magie.
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En fait, vous n'avez pas besoin de chercher aussi loin. Les marées ici sur Terre - reflux et flux - sont "alimentées" par la gravité de notre Lune. Ce n'est pas exprimé sous forme de chaleur et d'activité volcanique, mais les mécanismes sont les mêmes que sur Io.
Cette énergie (qui peut être et est transformée en électricité par des centrales marémotrices ) n'est cependant pas "gratuite". La Terre tournait plus vite (rendant les jours plus courts que les 24 heures d'aujourd'hui), et la Lune était plus proche (elle s'éloigne toujours à environ 4 cm par an) ...
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Non ce n'est pas. La source d'énergie d'Io est la rotation de Jupiter. Pensez à notre lune. Il est en spirale lentement vers l'extérieur, loin de la Terre. La Lune n'est pas une machine à énergie magique. Il vole la quantité de mouvement angulaire et l'énergie orbitale de la rotation de la Terre. Alors que le transfert de moment angulaire de la Terre à la Lune est très proche de pair, le transfert d'énergie ne l'est pas. Le système Terre-Lune est dissipatif.
Il en va de même pour Io et ses volcans. Io vole très lentement le moment angulaire et l'énergie de la rotation de Jupiter et, dans le processus, évacue une partie de cette énergie volée dans l'espace.
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Une réponse mondiale:
En termes d '"énergie magique" (je déteste le mot magie, disons énergie libre)
Disons que nous avons une colonie loin du Soleil. Jupiter fonctionne, ou, une planète extérieure, peut-être même la planète théorique 9, où les panneaux d'énergie solaire seraient assez inutiles, le combustible d'uranium pourrait être rare et 3He prend du temps à collecter pour la fusion, ils ont donc besoin d'une source d'alimentation.
En théorie, un dispositif pourrait être construit en utilisant des astéroïdes matériels et de masse et des câbles en fibre de carbone, et une sorte de structure où il y avait un extérieur sphérique qui s'étire et écrase en orbite, idéalement, comme Io, entre la planète et sa grande lune où une certaine excentricité et variation seraient maintenues.
L'étirement d'avant en arrière et la masse de la coque extérieure de cet objet pourraient tirer des pistons et produire de l'électricité. La quantité d'électricité dépendrait de la masse, de la taille et de la flexibilité de la construction sphérique et l'énergie proviendrait d'une source presque illimitée - l'énergie de rotation de la planète.
La question de savoir si une telle chose est pratique est une autre question. Je ne sais pas du tout si ce serait pratique, mais c'est théoriquement possible.
Vous auriez également besoin d'une grande lune, sinon l'orbite se circulaire et l'énergie diminuerait. Mais un système Planet-Large Moon, cela pourrait peut-être fonctionner. L'inconvénient est que tant d'énergie serait investie dans la construction de la chose en premier lieu, je ne suis pas sûr que cela en vaille la peine.
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