Io (astronomia)

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{{{soprattitolo}}} Io (Giove I) ({{{sottotitolo}}}) Stella madre: {{{stella_madre}}} Distanza dal Sole: {{{distanza_anniluce}}}
Scoperta	7 gennaio 1610
Scopritore	{{{scoperta_autore}}}
Scopritori	Galileo Galilei Simon Marius
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NOMENCLATURE ALTERNATIVE
{{{designazioni_alternative_stellari}}}
COORDINATE
(Epoca di riferimento: J2000)
Ascensione retta	{{{ar}}}
Declinazione	{{{declinaz}}}
Lat. galattica	{{{lat_galattica}}}
Long. galattica	{{{long_galattica}}}
PARAMETRI ORBITALI
(epoca di riferimento: J2000)
Semiasse maggiore	421 700 km
Perielio	{{{perielio}}}
Afelio	{{{afelio}}}
Perigeo	{{{perigeo}}}
Apogeo	{{{apogeo}}}
Perijovio	420 000 km
Apojovio	423 400 km
Circonf. orbitale	2 649 620 km
Periodo orbitale	1,769137786 giorni (1g 18h 27' 33,5")
Periodo sinodico	{{{periodo_sinodico}}}
Velocità orbitale	17 263 m/s (min) 17 334 m/s (media) 17 406 m/s (max)
Inclinazione orbitale	2,21°
Inclinazione sull'eclittica	{{{inclinazione_orbita_su_eclittica}}}
Inclinazione rispetto all'equat. di Giove	0,05°
Inclinazione rispetto all'orbita di Giove	{{{inclinazione_orbita_su_orbita}}}
Inclinazione rispetto al piano di Laplace	{{{inclinazione_orbita_su_p_laplace}}}
Inclinazione rispetto all'equat. del Sole	{{{inclinazione_orbita_su_eq_sole}}}
Eccentricità	0,0041
Longitudine del nodo ascendente	{{{nodo_ascendente}}}
Argom. del perielio	{{{argomento_perielio}}}
Anomalia media	{{{anomalia_media}}}
Ultimo perielio	{{{ultimo_perielio}}}
Prossimo perielio	{{{prossimo_perielio}}}
Sistema planetario	{{{pianeti}}}
Satelliti	{{{satelliti}}}
Anelli	{{{anelli}}}
DATI FISICI
Dimensioni	3660,0×3637,4× ×3630,6 km
Raggio	{{{raggio}}}
Diametro equat.	{{{diametro_eq}}}
Diametro polare	{{{diametro_pol}}}
Diametro medio	3642,6 km {{{diametro_sole}}} volte il Sole
Schiacciamento	{{{schiacciamento}}}
Superficie	4,191 × 1013 m²
Volume	2,53 × 1019 m³
Massa	8,9319 × 1022 kg {{{massa_sole}}} volte il Sole
Densità	3,528 × 103 kg/m³
Acceleraz. di gravità in superficie	1,79 m/s² (0,183 g)
Velocità di fuga	2 600 m/s
Periodo di rotazione	Rotazione sincrona
{{{periodo_rotaz_1_descrizione}}}	{{{periodo_rotaz_1}}}
{{{periodo_rotaz_2_descrizione}}}	{{{periodo_rotaz_2}}}
{{{periodo_rotaz_3_descrizione}}}	{{{periodo_rotaz_3}}}
{{{periodo_rotaz_4_descrizione}}}	{{{periodo_rotaz_4}}}
Velocità di rotazione (all'equatore)	75,3 m/s
Inclinazione assiale	nulla
Inclinaz. dell'asse sull'eclittica	{{{inclinazione_asse_su_eclittica}}}
Inclinaz. dell'asse sul piano galattico	{{{inclinazione_asse_su_piano_galattico}}}
A.R. polo nord	{{{ascensionerettapolonord}}}
Declinazione	{{{declinazione}}}
Temperatura alla sommità delle nubi	{{{temp_sommitànubi_min}}} (min) {{{temp_sommitànubi_med}}} (media) {{{temp_sommitànubi_max}}} (max)
Temperatura superficiale	90 K (min) 130 K (media) 2000 K (max)
T. della corona	{{{temp_corona}}}
T. del nucleo	{{{temp_nucleo}}}
Luminosità	{{{luminosità}}} {{{luminosità_sole}}} volte il Sole
Radianza	{{{radianza}}}
Indice di colore (B-V)	{{{indice_di_colore}}}
Metallicità	{{{metallicità}}}
Pressione atm.	Tracce
Albedo	0,63
Età stimata	{{{età}}}
DATI OSSERVATIVI
Magnitudine apparente da Terra	{{{magn_app_min}}} (min) 5,0 (media) {{{magn_app_max}}} (max)
Magnitudine apparente da Giove	{{{magn_app_min_corpomadre}}} (min) {{{magn_app_med_corpomadre}}} (media) {{{magn_app_max_corpomadre}}} (max)
Magnitudine app.
Magnitudine ass.	{{{magn_ass}}}
Diametro apparente da Terra	{{{dim_app_min}}} (min) {{{dim_app_med}}} (medio) {{{dim_app_max}}} (max)
Diametro apparente da Giove	{{{dim_app_min_corpomadre}}} (min) {{{dim_app_med_corpomadre}}} (medio) {{{dim_app_max_corpomadre}}} (max)
Parallasse
Moto proprio
Velocità radiale

Io è un satellite naturale di Giove, il più interno dei quattro satelliti medicei. Il suo nome deriva da quello di Io, una delle molte amanti di Zeus secondo la mitologia greca.

Sebbene il nome Io fu suggerito da Simon Marius poco dopo la scoperta del satellite, sia questo nome che quelli assegnati agli altri satelliti galileiani caddero in disuso, e non furono più utilizzati fino alla metà del XX secolo. Nella maggior parte della letteratura astronomica, Io è chiamato semplicemente con la sua designazione numerica Giove I oppure come il primo satellite di Giove.

Indice 1 Atmosfera 2 Superficie 2.1 Vulcanismo di Io 2.2 Altre formazioni 2.3 Montagne 2.4 Lave 2.5 Acqua 3 Struttura interna 4 Collegamenti esterni

[modifica] Atmosfera

Io possiede una sottile atmosfera, composta da diossido di zolfo e forse da altri gas.

[modifica] Superficie

La caratteristica più evidente ed importante della superficie di Io è la presenza di numerosissimi vulcani: si tratta del corpo più vulcanicamente attivo del sistema solare. A differenza dei vulcani terrestri, i vulcani di Io emettono zolfo e biossido di zolfo.

[modifica] Vulcanismo di Io

L'energia per l'attività vulcanica del satellite deriva probabilmente dalle forze di marea sprigionate dall'interazione tra Io, Giove e altri due satelliti naturali del pianeta, Europa e Ganimede. I tre satelliti si trovano in risonanza orbitale reciproca, in modo che Io completa due orbite per ogni orbita di Europa, la quale a sua volta completa due orbite per ogni orbita di Ganimede. Sebbene Io rivolga sempre lo stesso emisfero verso Giove (per un fenomeno di rotazione sincrona), l'interazione gravitazionale con Europa e Ganimede provoca periodiche oscillazioni che finiscono per causare allungamenti e contrazioni di Io fino a variare il suo diametro anche di 100 metri, e generano calore a causa della frizione interna.

Alcuni dei pennacchi vulcanici di Io sono stati visti estendersi per oltre 300 chilometri al di sopra della superficie prima di ricadere; il materiale espulso può raggiungere la velocità di circa un chilometro al secondo. Le eruzioni vulcaniche cambiano rapidamente: nei quattro mesi trascorsi fra l'arrivo del Voyager 1 e quello del Voyager 2 alcune eruzioni si erano placate, mentre ne erano iniziate delle nuove. Anche i depositi piroclastici circondanti i pennacchi erano cambiati.

Un'altra fonte di energia per Io è dovuta al suo continuo attraversamento dell'imponente campo magnetico di Giove, che genera notevoli correnti elettriche al suo interno. Anche se poco rilevanti rispetto all'energia derivante dal riscaldamento mareale, queste correnti possono portare fino a 1000 gigawatt, con una differenza di potenziale di 400 000 volt. Esse sottraggono ad Io atomi ionizzati al un ritmo di una tonnellata al secondo; il materiale espulso va ad alimentare un toro di intensa radiazione che circonda Giove, e risulta visibile in modo evidente nell'ultravioletto. Le particelle che sfuggono da questo toro sono parzialmente responsabili dell'insolita grandezza della magnetosfera di Giove, perché contribuiscono ad aumentarne l'estensione esercitando una pressione radiativa dal suo interno.

La posizione di Io relativamente alla Terra e a Giove ha un forte effetto sulle emissioni radio gioviane: quando Io è visibile, esse aumentano considerevolmente.

I dati rilevati dalla sonda Galileo sembrano indicare che Io possieda un campo magnetico proprio.

[modifica] Altre formazioni

Oltre agli edifici vulcanici, la superficie di Io ospita alte montagne la cui genesi non è ancora ben compresa, numerosi laghi di zolfo fuso, caldere vulcaniche profonde anche chilometri, ed estese colate, lunghe anche centinaia di chilometri, di fluidi a bassa viscosità (forse qualche forma di zolfo o silicati fusi). Lo zolfo e i suoi composti presentano una grande varietà di colori, e sono responsabili della colorazione inusuale di Io. Alcune ipotesi sostengono che le montagne potrebbero essere degli enormi plutoni affiorati in superficie in seguito alle continue spinte tettoniche derivanti dalla fuoriuscita di lava dai principali centri vulcanici.

[modifica] Montagne

Le montagne di Io non hanno le caratteristiche tipiche dei vulcani e, sebbene molti siano ancora i dubbi sulla loro formazione, forniscono interessanti indicazioni sull'entità dello spessore crostale che le contiene. Per essere in grado di contenere le profonde radici di questi rilievi si è stimato uno spessore della crosta non inferiore a 30 km. Sono in fase di studio alcune interessanti correlazioni con alcune caldere situate nelle loro immediate vicinanze. Fra i rilievi degni di nota possiamo citare Boosaule Montes (17.5 km), Euboea Montes (13.4 km), Ionian Mons (12.7 km), Hi'iaka Montes (11.1 km) ed Haemus Montes (10.8 km). Sembra che gli Euboea Montes si siano formati per l'innalzamento di un enorme plutone poi inclinatosi di circa 6 gradi. Questa inclinazione avrebbe poi favorito la formazione di frane sul loro versante settentrionale anche grazie alla continua erosione causata dalla sublimazione di biossido di zolfo durante le ore diurne.

[modifica] Lave

L'analisi dei dati spettroscopici e delle immagini inviate a Terra dalle sonde Voyager verso la fine degli anni settanta del XX secolo portò a concludere che le colate di lava sulla superficie di Io erano composte da vari derivati dello zolfo fuso. Osservazioni successive, condotte da Terra nella banda dell'infrarosso, hanno rivelato che esse sono troppo calde per essere costituite da zolfo liquido: i punti più caldi possono raggiungere i 2000 K (anche se la temperatura media è prossima ai 1300 K). Un'ipotesi è che le lave di Io siano composte di rocce silicee fuse con composizione che può variare dal basalto alla komatiite. Recenti osservazioni condotte col Telescopio Spaziale Hubble indicano che il materiale potrebbe essere ricco di sodio. Non è escluso che le diverse regioni di Io possano essere caratterizzate dalla presenza di differenti materiali.

[modifica] Acqua

A differenza delle altre lune galileiane, Io non possiede praticamente acqua. Diverse possono essere le ipotesi sull'argomento. Una è probabilmente il calore eccessivo causato da Giove, che durante la formazione del satellite lo surriscaldò a tal punto da espellere tutti gli elementi volatili, non riuscendo tuttavia a fare altrettanto per gli altri satelliti medicei situati a distanze più elevate. Alcuni sostengono che la continua fuoriuscita di lava sulla superficie di Io possa aver esaurito la quantità di acqua esistente a causa della sua maggiore volatilità rispetto al biossido di zolfo. Altri invece pensano che l'acqua esista in profondità ma non viene rilevata spettroscopicamente a causa della sua instabilità sulla superficie di Io anche basandosi sull'ipotesi che, in assenza di acqua, la densità del magma sarebbe troppo alta per permetterne la risalita verso la superficie causando la possibile formazione di una camera magmatica che poi solidificherebbe in seguito al raffreddamento nella crosta. Tuttavia recenti studi hanno mostrato come il ruolo dell'acqua nel vulcanismo di Io viene svolto dal biossido di zolfo che, interagendo con i magmi in risalita, favorisce processi di vulcanismo freatomagmatico.

[modifica] Struttura interna

A differenza della maggior parte dei satelliti del sistema solare esterno, Io sembra presentare una composizione analoga a quella dei pianeti terrestri, composti in prevalenza di rocce silicee fuse. I dati della sonda Galileo suggeriscono che Io abbia un nucleo di ferro (in cui forse è presente anche del solfuro di ferro) del raggio di almeno 900 km.

Quando le immagini del Voyager 1, la prima sonda di fabbricazione umana a raggiungere il sistema di Giove, arrivarono a Terra nel 1979, ci si aspettava di osservare sulla superficie di Io un gran numero di crateri che potessero permettere di calcolare l'età dell'oggetto. A differenza degli altri satelliti naturali di Giove, tuttavia, Io manca completamente di crateri, a causa della fortissima attività vulcanica che ne trasforma continuamente il territorio. La superficie di Io è giovane almeno quanto quella della Terra, e le formazioni geologiche visibili oggi si sono formate in tempi relativamente recenti. Per confronto, le superfici pesantemente craterizzate di vari corpi celesti, considerate vecchie, sono rimaste immutate per miliardi di anni, a parte qualche occasionale nuovo cratere: è tipicamente il caso di Mercurio e della Luna.

[modifica] Collegamenti esterni

• (EN) Bill Arnett's IO webpage
• (EN) The Calendars of Jupiter
• (EN) Io Mountain Database

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