ОПРЕДЕЛЕНИЕ СКОРОСТИ
ВЫБРОСА ВЕЩЕСТВА
ИЗ ВУЛКАНОВ Ио – спутника Юпитера
ЗАДВИЦКИЙ КириллВикторович — 8 кл Лицея Космического Природоведения – Алматы, Казахстан
• Диаметр D = 3630 км
• Масса m= 8.531 *10 25 г
• Ускорение силытяжести g= 181 см/с2
• Плотностьсредняя r= 3.57 г/см3
• Периодобращения P= 1.769 суток
• Площадьповерхности 41,9 млн. км2
(0,08 поверхности Земли)
• Температураповерхности Ио
Тmin=(-185°С) 90 К
Тсредн.=(-145°С) 130 K
Т-ралавы Тmax = (+2300°С) 2000 K
• Атмосфера Почти отсутствует,
имеются следы диоксидасеры.
• Ио (греч. Ιώ) — спутник Юпитера, самый близкий к планете изчетырёх галилеевых спутников. Отличается бурнойвулканической активностью.
ИСТОРИЯ ОТКРЫТИЯ И НАЗВАНИЕ
• Ио была открыта Галилео Галилеем в 1610 г. помощью его первого в истории телескопа. На открытиеспутника претендовал также немецкий астроном Симон Мариус, который наблюдал Иои другие спутники Юпитера в 1609, но вовремя не опубликовал данные об этом.
• Название «Ио» было предложено именноМариусом в 1614, однако в течение долгого времени оно практически неиспользовалось. Галилей назвал четыре открытые им спутника «планетами Медичи» иприсвоил им порядковые номера; Ио обозначалась как «первый спутник Юпитера».Лишь с середины XX века название «Ио» стало общеупотребительным.
• Ио названа по имени персонажадревнегреческой мифологии прекрасной девушки Ио, возлюбленной Зевса (Юпитера).
• Ио обладаетнаибольше²耀вулканической активностью в Солнечной системе.Одновременно может извергаться более 10 вулканов. Конфигурация изверженийменяется очень быстро, например, за 4 месяца между пролётами Вояджера-1 иВояджера-2 успели потухнуть одни вулканы и начать извергаться другие. Рельеф Иополностью изменяется в течение нескольких сотен лет. Крупнейшие изверженияионических вулканов выбрасывают вещество со скоростью 1 километрв секунду на высоту до 300 км. Жерла многих вулканов имеют огромные размеры.
• Подобно земным вулканам, вулканы на Иовыбрасывают серу и диоксид серы. Ранее предполагали, что лавовые потоки на Иосостоят главным образом из соединений серы, однако сейчас исследователисчитают, что это расплавленные горные породы, также как и на Земле (хотясущественные примеси серы имеют место).
Задача исследования:
ОПРЕДЕЛИТЬ СКОРОСТЬ ВЫБРОСОВ СЕРЫ ИЗВУЛКАНОВ НА СПУТНИКЕ ЮПИТЕРА ИО
Снимок Ио с вулканическимиизвержениями получен с борта космического аппарата “Кассини”
Спутник Ио
Диаметр D = 3630 км
Ускорение силытяжести 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
Угол выброса φ = 45°
• SHAPE * MERGEFORMAT
A
B
C
D
Опорные точки для измерений
•
• Макс.высотавыброса макс h= V02 sin2φ
Sinφ = 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