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.

•         Ио (греч. Ιώ) — спутник Юпитера, самый близкий к планете из четырёх галилеевых спутников. Отличается бурной вулканической активностью.

                 

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

Угол выброса  φ = 45°

•          SHAPE  * MERGEFORMAT

A

B

C

D

Опорные точки для измерений

•        

•         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