Io (satélite)

 Nota: Se procura outros significados de IO/Io, veja IO (desambiguação).

Io
Satélite Júpiter I
Características orbitais
Circunferência orbital	0,018 UA
Excentricidade	0,0041
Período orbital	1,769137786 d
Velocidade orbital média	17,334 km/s
Inclinação	0,05 °
Características físicas
Diâmetro equatorial	3642,6 km
Área da superfície	41 910 000 km²
Volume	2,53×1010 km³
Massa	8,9319×1022 kg
Densidade média	3,528 g/cm³
Gravidade equatorial	0,183 g
Período de rotação	1 d 18 h 23 min 23 s (Rotação síncrona)
Velocidade de escape	2,6 km/s
Albedo	0,63
Temperatura	média: -143 ºC mínima: -183 ºC máxima: 1727 ºC
Composição da atmosfera
Pressão atmosférica	vestígios
Dióxido de enxofre	90%

Io é uma das quatro grandes luas de Júpiter, conhecidas como Luas de Galileu em honra ao seu descobridor Galileu Galilei.

Io é ligeiramente maior que a Lua, mas é descrito como o que existe em todo o sistema solar como o mais próximo do conceito de inferno, devido à actividade vulcânica extrema. Assim, é o mundo mais vulcânico do Sistema Solar.

Mitologia

Ver artigo principal: Io (mitologia)

O nome desta lua, provém de Io, que na mitologia grega era uma das paixões de Zeus (que corresponde ao deus romano Júpiter. Apesar do nome ter sido primeiramente sugerido por Simon Marius, só no século XX é que o seu uso tornou-se corrente. Até então era conhecido pela denominação em numeração romana Júpiter I.

Na mitologia, Io era uma ninfa pela qual Zeus (Júpiter) se apaixonou. A mulher de Zeus, Hera (Juno na mitologia romana) metamorfoseou-a em vaca e encarregou o boieiro Argo de vigiá-la. Zeus ordenou Hermes (Mercúrio) que roubasse Io a Argo. Hermes só consegui depois de ter adormecido Argo ao som da flauta de Pã, tendo-o matado em seguida. Hera deu á sua ave consagrada, o Pavão, os cem olhos de Argo para que o fantasma do boieiro continuasse a perseguir a virgem-novilha Io.

História de observação e exploração

A lua Io foi descoberta a 7 de Janeiro de 1610 por Galileu através do recém-inventado telescópio. Io apresenta-se no céu nocturno com 5.0 de magnitude.

Contudo, alguns dizem que Simon Marius foi o verdadeiro descobridor. Este publicou a sua descoberta no seu trabalho de 1614 «Mundus Jovialis», onde se revela que teria descoberto as luas uma semana antes de Galileu, no final de 1609. Contudo Galileu duvidava desses factos e catalogou o trabalho de Marius como plágio.

Em meados do século XX, observações feitas sugeriram que as regiões polares de Io era avermelhadas. Com a passagem das sondas Pioneer na década de 1970 pouco se descobriu sobre Io, e apenas uma imagem decente foi obtida pela Pioneer 11. Já a Pioneer 10 não consegui obter nenhuma imagem devido à radição de Júpiter. E, na imagem da Pioneer 11, a região polar apresentava-se alaranjada que constrastava com equador esbranquiçado. Nesta altura, já se sabia que Io tinha atmosfera se bem que pouco densa.

Nas observações feitas a partir da Terra, os astrónomos verificaram que Io era bastante estranho. Em 1974, apontou-se que Io estava rodeado de uma neblina amarelada de átomos de sódio. De facto, parecia viajar através de uma ténue neblina que cobria a sua órbita cercando Júpiter. Presumia-se, na altura que Io fosse a fonte dessa neblina, se bem que ninguém conseguisse explicar a origem.

Quando a sonda Voyager 1 enviou as primeiras imagens nas proximidades de Io em 1979, os cientistas esperavam encontrar numerosas crateras. Contrariamente a todas as expectativas, Io quase que não tinha crateras. Na verdade, tinha uma actividade vulcânica tão intensa que os sinais de crateras de antigas colisões desapareceram por completo.

Assim, foi com grande surpresa que se descobriram vulcões activos em 1979 nas fotos tiradas pelas sondas que sobrevoaram o planeta.

Depois de ter chegado a Júpiter em 1995, só no final de 1999 é que a sonda Galileo sobrevoou Io, devido à lua estar muito próxima de Júpiter, assim as aproximações a Io foram guardadas para mais tarde na missão. A Galileo observa vulcões em erupção e descobre que Io tem um núcleo de ferro, tal como os planetas telúricos do sistema solar interior.

Geologia planetária

Io possui um diâmetro médio de 3642,6 km e tem uma densidade relativamente alta de cerca de 3,56 g/cm³. Assim tem uma densidade algo maior e um diâmetro também algo maior que a Lua.

Diferentemente das luas do sistema solar exterior, Io apresenta-se mais parecido com os planetas telúricos como a Terra onde as rochas de silicatos são predominantes. Os dados da sonda Galileo sugerem que Io tem um núcleo de 900 km de diâmetro constituído por ferro e, possivelmente, com porções de pirita.

Ao contrário das outras luas de Galileu, Io tem pouco ou nenhuma água. Isto deve-se provavelmente à evolução no íncio do sistema sola, Júpiter era quente o suficiente para afastar os elementos voláteis de perto de Io, mas não o suficiente para fazer o mesmo com as outras luas.

A superfície ioniana está coberta por manchas brancas, vermelhas, cor-de-laranja, amarelas e negras, cores que têm origem na matéria sulfurosa (enxofre e dióxido de enxofre sólidos) libertada pela erupção azul dos seus vulcões. A região equatorial de Io é de tons laranja-escuro; os pólos são mais escuros e avermelhados.

Este pequeno mundo tem uma luminosidade considerável, provenimente de alguns lagos que estão tão quentes ao ponto de se encandescerem, mas a maioria dessa luminosidade provémm de descargas eléctricas entre Júpiter e Io.

Vulcanologia extrema

Os vulcões, descobertos pela Voyager, vertem enxofre sobre a superfície que aquece o planeta, com matéria em fusão proveniente do interior o que elimina da superfície qualquer rasto de gelo. E, é devido a estes vulcões que Io é notável, é assim o corpo celeste mais vulcanicamente activo do sistema solar

Da mesma forma que os vulcês da Terra, os vulcês ionianos emitem enxofre e dióxido de enxofre. originalmente, julgava-se que as correntes de lava eram constituídas por substâncias sulfurosas. Contudo, hoje pensa-se que são silicatos rochosos derretidos, tal como acontece na Terra.

A energia para este vulcanimos deriva de efeitos de maré gerados pela interacção de Io, Júpiter, Europa e Ganímedes. As três luas estão circunscritas a uma órbita em ressonância de Lapace de forma a que Io orbita duas vezes por cada órbita de Europa, que em sua vez orbita duas vezes por cada órbita dwe Ganímedes; além disso, Io mantém sempre a mesma face virada para Júpiter. A interacção gravitacional de Europa, Ganímedes e Júpiter, causa que Io se estique e encolha por tanto como 100 metros, um processo que gera calor através de fricção interna.

As erupções vulcânicas e as caldeiras alteram-se rapidamente. O maior dos quais é Ra patera, que possui correntes de lava de 200 km de comprimento e uma caldeira de 50 km de diâmetro. Nas imagens da Voyager 1, o vulcão tinha um contorno em forma de coração, mas que se apresentava perfeitamente oval nas imagens da Voyager 2, o que revela a incrível variedade e variação das características da superfície. A pluma do vulcão Pele, em erupção aquando a voyager 2 alcançou este indescritível mundo, subia cerca de 275 km, quatro meses depois da passagem da Voyager 1. Loki é um centro vulcânico observado activo na passagem da Voyager 1 e já inactivo quando a Voyager 2 sobrevoou Io. Prometeu é outro centro eruptivo significantivo em Io. Muitos destes vulcões são cercados por «halos» circulares toscos, presumivelmente de matéria ejectada; são também visíveis correntes de lava nas imagens captadas.

A ausência de crateras, havendo registo de treze estruturas de impacto e 78 prováveis, sugere que a superfície seja regenerada por depósitos vulcânicos de enxofre ao longo de um milhão de anos. As matérias expelidas dos vulcôes em actividade escorrem ao longo das vertentes das montanhas vulcânicas elevando-se em jactos imensos para voltarem a cair sobre a paisagem policolorida, cobrindo desse modo antigas crateras abertas pelo impacto de meteoritos.

Alguma das plumas vulcânicas com material ejectado da superfície de Io foram expelidas até mais de 300 km da superfície antes de voltarem a cair de volta, a uma velocidade de cerca um quilómetro por segundo. Os gases espelidos são lançados a velocidades de 1500 a 3200 quilómetros horários e as nuvens de cinza até 150 a 300 quilómetros de altura.

Em fevereiro de 2001, as maiores erupções vulcânicas já registadas no sistema solar tiveram lugar em Io.

Atmosfera e clima

A fina atmosfera de IO é composta por dióxido de enxofre (SO₂) e vestígios de outros gases. As sondas pioneer mostraram que Io possui uma atmosfera pouco espessa, com a densidade de cerca 1/20 000 da Terra. A gravidade é tão baixa que a sua atmosfera se escapa, quase na sua totalidade, para o Espaço; no entanto esta tem 120 km de altura.

A temperatura aquela distância do Sol deveria rondar os 153 graus negativos, mas é obvio que isso não acontece em Io. Pela noite, a temperatura desce de tal modo que o SO₂ se deve condensar para formar uma espécie de geleia branca.

A ionosfera a 700 km de altura consiste de íons de enxofre, oxigénio e sódio. E, é constantemente renovada pela actividade vulcânica, para que a perca de partículas seja compensada devido ao efeito da magnetosfera de Júpiter, logo equilibrando-a.

Outra fonte para a energia de IO é que esta lua atravessa as linhas do campo magnético de Júpiter, gerando uma corrente eléctrica. Apesar de não ser uma fonte significativa quando comparada com o aquecimento por efeito de maré, pode levar mais de 1000 gigawatts com um potência de 400 kilovolts. E, também retira átomos ionizados de Io a cerca de mil quilogramas por segundo. Devido à rápida rotação do campo magnético de Júpiter, estas partículas formam um toro de radiação intensa à volta de Júpiter que brilha intensivamente em luz ultravioleta. As partículas que escapam deste toro são parcialmente responsáveis pela invulgar e grande magnetosfera de Júpiter. Dados recentes da Galileo mostram que Io pode ter o seu próprio campo magnético.

A localização de Io erm respeito à Terra e Júpiter tem influência significativa nas emissões de rádio jovianas vistas da Terra: Quando Io está visível, os sinais de rádio de Júpiter aumentam significativamente.