Io obtiene su calor volcánico al ser flexionado por la gravedad de Júpiter, y esto parece durar para siempre. Eso suena como una fuente de energía mágica, ya que la gravedad joviana es perpetua e Io parece permanecer en órbita perpetuamente. ¿Hemos descubierto la magia?
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FranklyT
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Respuestas:
La energía que impulsa el volcanismo de Io se deriva de su energía orbital y (en menor medida por la energía orbital de las otras lunas y la energía de la rotación de Júpiter). Mecanismos similares potencian el criovolcanismo en Encelado y las otras lunas heladas. El depósito de energía orbital disponible es enorme en comparación con el requerido para impulsar la actividad volcánica.
Esto implica que las interacciones gravitacionales en todas las lunas del sistema están cambiando sus órbitas y rotaciones, aunque lentamente. Dado un tiempo ilimitado, la órbita de Io podría decaer hasta un punto donde cae dentro del límite de Júpiter Roche y se desgarra.
(Nota: la respuesta a ¿Cómo puede el calentamiento de las mareas bajar la órbita de Io? Describe esto con mayor precisión, y señala que las fuerzas de las mareas están transfiriendo energía desde la rotación de Júpiter a las órbitas de sus lunas, por lo que la órbita de Io a largo plazo se hace más grande (hasta el punto de ella dejando la órbita de Júpiter) en lugar de descomponerse)
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No es estrictamente cierto.
No y no.
La velocidad orbital de Io es . Su masa es m = 8.9319 ⋅ 10 22 k gv = 17.33 k m / s m = 8.9319 ⋅ 1022k g
La fórmula para la energía cinética es:mi= m ⋅ v2/ 2
Al conectar los valores de Io en él, su energía cinética total es de aproximadamente julios según Wolfram Alpha . Esa es una muy, MUY gran cantidad de energía. Io puede permitirse el lujo de gastar una pequeña fracción para mantenerse caliente durante mucho tiempo sin cambios aparentes significativos.7 ⋅ 1040
Pero sí, en una escala de tiempo humana, parece magia.
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No tienes que mirar tan lejos, en realidad. Las mareas aquí en la Tierra, flujo y reflujo, están "alimentadas" por la gravedad de nuestra Luna. No se expresa como calor y actividad volcánica, pero los mecanismos son los mismos que en Io.
Sin embargo, esa energía (que puede ser y es convertida en electricidad por las centrales eléctricas de marea ) no es "libre". La Tierra solía girar más rápido (haciendo días más cortos que las 24 horas de hoy), y la luna solía estar más cerca (todavía se aleja a ~ 4 cm por año) ...
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No, no es. La fuente de energía de Io es la rotación de Júpiter. Piensa en nuestra luna. Poco a poco se aleja en espiral de la Tierra. La luna no es una máquina de energía mágica. Roba el momento angular y la energía orbital de la rotación de la Tierra. Si bien la transferencia de momento angular de la Tierra a la Luna está muy cerca, la transferencia de energía no lo está. El sistema Tierra-Luna es disipativo.
Lo mismo ocurre con Io y sus volcanes. Io está robando muy lentamente el momento angular y la energía de la rotación de Júpiter, y en el proceso, descarga parte de esa energía robada al espacio.
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Una respuesta de construcción mundial:
En términos de "Energía Mágica" (Odio la palabra magia, digamos energía libre)
Digamos que tenemos una colonia lejos del Sol. Júpiter funciona, o, un planeta exterior, tal vez incluso el teórico Planeta 9, donde los paneles de energía solar serían bastante inútiles, el combustible de uranio podría ser escaso y 3 se toma tiempo para recolectar para la fusión, por lo que necesitan una fuente de energía.
En teoría, un dispositivo podría construirse utilizando asteroides materiales y masivos y cables de fibra de carbono, y algún tipo de estructura donde había un exterior esférico que se estira y se retuerce en una órbita, idealmente, como Io, entre el planeta y su gran luna donde se mantendría cierta excentricidad y variación.
El estiramiento hacia adelante y hacia atrás y la masa de la capa exterior de este objeto podrían tirar de los pistones y generar electricidad. La cantidad de electricidad dependería de la masa, el tamaño y la flexibilidad de la construcción esférica, y la energía provendría de una fuente casi ilimitada: la energía rotacional del planeta.
Si tal cosa es práctica es otra cuestión. No tengo idea de si sería práctico, pero es teóricamente posible.
También necesitarías una luna grande, de lo contrario la órbita se circularizaría y la energía disminuiría. Pero un sistema Planet-Large Moon, tal vez podría funcionar. La desventaja es que se necesitaría tanta energía para construir la cosa en primer lugar, no estoy seguro de que valga la pena.
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