Определение скорости выбросов серы на спутнике Юритера Ио
ОПРЕДЕЛЕНИЕ
СКОРОСТИ
ВЫБРОСА ВЕЩЕСТВА
ИЗ ВУЛКАНОВ Ио –
спутника Юпитера
ЗАДВИЦКИЙ Кирилл
Викторович - 8 кл Лицея
Космического Природоведения – Алматы, Казахстан
•
Диаметр D =
3630 км
•
Масса m=
8.531 *10 25 г
•
Ускорение силы тяжести
g= 181 см/с2
•
Плотность средняя r
= 3.57 г/см3
•
Период обращения P
= 1.769 суток
•
Площадь поверхности
41,9 млн. км2
(0,08 поверхности
Земли)
•
Температура поверхности
Ио
Тmin
= (-185°С) 90 К
Тсредн.=
(-145°С) 130 K
Т-ра лавы Тmax =
(+2300°С) 2000 K
•
Атмосфера Почти
отсутствует,
имеются следы
диоксида серы.
ИСТОРИЯ ОТКРЫТИЯ И
НАЗВАНИЕ
•
Ио была открыта
Галилео Галилеем в 1610 г. помощью его первого в истории телескопа. На открытие
спутника претендовал также немецкий астроном Симон Мариус, который наблюдал Ио
и другие спутники Юпитера в 1609, но вовремя не опубликовал данные об этом.
•
Название «Ио» было
предложено именно Мариусом в 1614, однако в течение долгого времени оно
практически не использовалось. Галилей назвал четыре открытые им спутника
«планетами Медичи» и присвоил им порядковые номера; Ио обозначалась как «первый
спутник Юпитера». Лишь с середины XX века название «Ио» стало
общеупотребительным.
•
Ио названа по имени
персонажа древнегреческой мифологии прекрасной девушки Ио, возлюбленной Зевса
(Юпитера).
•
Ио обладает наибольше²耀вулканической
активностью в Солнечной системе. Одновременно может извергаться более 10
вулканов. Конфигурация извержений меняется очень быстро, например, за 4 месяца
между пролётами Вояджера-1 и Вояджера-2 успели потухнуть одни вулканы и начать
извергаться другие. Рельеф Ио полностью изменяется в течение нескольких сотен
лет. Крупнейшие извержения ионических вулканов выбрасывают вещество со
скоростью 1 километр в секунду на высоту до 300 км. Жерла многих вулканов имеют огромные размеры.
•
Подобно земным
вулканам, вулканы на Ио выбрасывают серу и диоксид серы. Ранее предполагали,
что лавовые потоки на Ио состоят главным образом из соединений серы, однако
сейчас исследователи считают, что это расплавленные горные породы, также как и на
Земле (хотя существенные примеси серы имеют место).
Задача
исследования:
ОПРЕДЕЛИТЬ
СКОРОСТЬ ВЫБРОСОВ СЕРЫ ИЗ ВУЛКАНОВ НА СПУТНИКЕ ЮПИТЕРА ИО
Снимок Ио с
вулканическими извержениями получен с борта космического аппарата “Кассини”
Спутник Ио
Диаметр D =
3630 км
Ускорение силы
тяжести g= 181 см/с2
Нам нужно найти h
– высоту выброса серы над поверхностью.
Диаметр Ио в
пикселях X1 - X2= = 376 - 74 = 302
Фонтан- высота в
пикселях Y1 - Y2 = 60 - 46 = 14 пкс
Масштаб: М =
3630 / 302 = 12,02 км/пкс
Высота = 14 пкс*М
=168 км
•
•
•
Макс.высота выброса
макс h = V02 sin2φ
Sin φ =
0.707 ° 2g
из этого следует
формула для скорости
____ __________________
V0= √2gh =
√ 2*1,81м/с2*168000м
Sin
φ 0,707
______
= √608160
______
0,707 = √ 860198 = 927,46 м/с
Таким образом,
скорость выброса оценена
в 927 м/с