¿La órbita o rotación de Io se ve afectada por su volcanismo?

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Las rotaciones de cometas y asteroides se ven afectadas por las volatilidades de desgasificación. Io es muy volcanicamente activo. ¿Esto le da a Io una órbita variable y una rotación lenta? Las fuerzas de marea deberían tomar más tiempo que el efecto de una gran erupción. El bloqueo de las mareas significa que cualquier volcán siempre empuja a Io en la misma dirección (radial, tangencial o inclinada) acumulando el mismo tipo de cambio orbital durante toda su vida activa.

LocalFluff
fuente
No es exactamente lo que solicitó, pero se propuso un vagabundeo polar del eje de Io (esto se basa en el modelado de las posiciones de los volcanes, no he podido encontrar ninguna medición que pruebe tal efecto): onlinelibrary.wiley.com/doi/ 10.1029 / 2001GL014539 / pdf
Andy
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En cometas y asteroides, los gases se aceleran fácilmente a velocidades de escape relativamente pequeñas. El impulso (angular), por lo tanto, puede ser llevado fuera del cuerpo por los gases que escapan. Los cuerpos más grandes generalmente no pueden manejar esto: el material no logra alcanzar la velocidad de escape debido a la mayor gravedad, por lo que el material expulsado vuelve al cuerpo. Sin embargo, en el caso de Io, el campo magnético de Júpiter puede extraer partículas cargadas (como resultado, hay un gran magnetismo conectado a Io). Todo lo cual es decir: pregunta interesante, porque tal vez?
zibadawa timmy
@zibadawa timmy Primero, la erupción provoca una fuerza de reacción en la luna. Entonces, la eyección que impacta alrededor del volcán debería dar otro empujón en la misma dirección. Mientras vuela, la eyección tiene un tirón gravitacional en la luna en la dirección opuesta, pero los impactos pueden causar calor y desgasificación. Como no tiene atmósfera, creo que las erupciones empujan a Io a pesar de que la eyección retrocede.
LocalFluff
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@LocalFluff Si permanece atado, entonces todo se equilibra. Tienes que transferir el momento angular lejos de la luna para alterar la órbita o la rotación. Mientras el material permanezca unido a Io, no se eliminará el impulso de la luna en su conjunto. Si el material se libera de Io, como las partículas cargadas que son arrastradas por el campo magnético de Júpiter, entonces es cuando se puede perder un cierto momento angular de Io. Y Io pierde aproximadamente 1 tonelada / segundo exactamente de esta manera. Cuánto impulso va junto con eso, no tengo idea.
zibadawa timmy
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@LocalFluff Parte de ella se devuelve, pero la mayor parte se irradia. Aunque no olvide de dónde proviene principalmente ese calor: la marea que se flexiona de Júpiter. Lo que permanece en curso. Las erupciones son básicamente parte del mantenimiento del equilibrio (térmico, hidrostático): necesita disipar el exceso de energía que agrega la flexión. La flexión de las mareas en sí misma es un factor en la órbita / rotación, ya que así es como terminó mareada en primer lugar. Pero los volcanes son más síntomas que causas aquí.
zibadawa timmy

Respuestas:

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¿La órbita o rotación de Io se ve afectada por su volcanismo?

Las rotaciones de cometas y asteroides se ven afectadas por las volatilidades de desgasificación. Io es muy volcanicamente activo. ¿Esto le da a Io una órbita variable y una rotación lenta?

La luna de Júpiter Io tiene muchos volcanes .

Se proporciona una respuesta similar a su pregunta en la pregunta de Quora: " ¿Podrían las erupciones de todos los volcanes en la Tierra simultáneamente detener su rotación o cambiar su órbita? ".

Hay dos diferencias: las erupciones en Io pueden alcanzar la velocidad de escape ( 2.558 km / s ), y la materia está sujeta a la gravedad a medida que se aleja de la luna, lo que permite que algunos escapen y otros regresen; Por lo tanto, es una fuente de cambios de velocidad de tambaleo y rotación.

"La luna rocosa de Júpiter Io es el mundo con mayor actividad volcánica en el sistema solar, con cientos de volcanes, algunas fuentes de lava en erupción a decenas de millas (o kilómetros) de altura. La notable actividad de Io es el resultado de un tira y afloja entre los poderosos de Júpiter gravedad y tirones más pequeños pero precisos de dos lunas vecinas que orbitan más lejos de Júpiter: Europa y Ganímedes.

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Órbita y rotación

Aunque Io siempre señala el mismo lado hacia Júpiter en su órbita alrededor del planeta gigante, las grandes lunas Europa y Ganímedes perturban la órbita de Io en una elíptica irregular. Por lo tanto, en sus distancias ampliamente variables desde Júpiter, Io está sujeto a enormes fuerzas de marea.

Estas fuerzas causan que la superficie de Io se hinche hacia arriba y hacia abajo (o dentro y fuera) hasta 330 pies (100 metros). Compare estas mareas en la superficie sólida de Io con las mareas en los océanos de la Tierra. En la Tierra, en el lugar donde las mareas son más altas, la diferencia entre las mareas bajas y altas es de solo 60 pies (18 metros), y esto es para agua, no tierra firme.

La órbita de Io, manteniéndola más o menos a 422,000 millas (422,000 kilómetros) de Júpiter, atraviesa las poderosas líneas de fuerza magnética del planeta, convirtiendo a Io en un generador eléctrico. Io puede desarrollar 400,000 voltios en sí mismo y crear una corriente eléctrica de 3 millones de amperios. Esta corriente toma el camino de menor resistencia a lo largo de las líneas del campo magnético de Júpiter hasta la superficie del planeta, creando un rayo en la atmósfera superior de Júpiter.

Superficie

Las fuerzas de marea generan una enorme cantidad de calor dentro de Io, manteniendo gran parte de su corteza subsuperficial en forma líquida buscando cualquier ruta de escape disponible a la superficie para aliviar la presión. Por lo tanto, la superficie de Io se renueva constantemente, rellenando los cráteres de impacto con lagos de lava fundidos y extendiendo nuevas llanuras inundables de roca líquida. ... ".

El problema de dos cuerpos explica cómo múltiples objetos interactúan afectan la órbita de cada uno. Mientras que la excentricidad orbital de Io es bastante baja ( 0.0041 ), las órbitas de tres de las lunas galileanas (Ganímedes, Europa e Io, excluyendo Calisto) tienen una resonancia 1: 2: 4 . El "empuje" actuará en repetición periódica para tener un efecto acumulativo en el movimiento.

Órbitas de las lunas galileanas

Las resonancias orbitales mejoran en gran medida la influencia gravitacional mutua de los cuerpos, es decir, su capacidad para alterar o restringir las órbitas de los demás. En la mayoría de los casos, esto resulta en una interacción inestable, en la cual los cuerpos intercambian ímpetu y cambian las órbitas hasta que la resonancia ya no existe. En algunas circunstancias, un sistema resonante puede ser estable y autocorregible, de modo que los cuerpos permanezcan en resonancia.

El pequeño efecto de los volcanes se corrige por el efecto mucho mayor de resonancia. El sitio web space.com estima que la edad de Io es de aproximadamente 4.500 millones de años , la misma edad que Júpiter. Si la órbita era inestable y cambiaba, bien podría haber sido destruida hace mucho tiempo.

Robar
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"Por lo tanto, en sus distancias ampliamente variables desde Júpiter" y luego "la excentricidad orbital de Io es bastante baja (0.0041)". Esto es lo que la mayoría de la gente no entiende sobre las fuerzas de marea. Funcionan también con cero excentricidad ..
AtmosphericPrisonEscape
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Si lees la revista Astronomy, deberías haber visto los mapas estelares y el artículo sobre Júpiter y las lunas. Entonces, la respuesta es no, la actividad no afecta su órbita.

Leo Pan
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