IO Marlene Obbrugger Alexander Kaiser David Gruber.

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1 IO Marlene Obbrugger Alexander Kaiser David Gruber

2 Geschichtliches Entdeckt um 1610 von Galileo Galilei
Namensgebung erst im 20. Jh. Io Geliebte des Zeus/Jupiter  innerster Mond Simon Marius Streit mit Galilei Namensgebung: vorher Jupiter-Mond1

3 Bahndaten mittleren Abstand: 421.600km Umlaufzeit: 1d 18h 27,6m
Exzentrizität: 0,0018 0,04° gegenüber der Äquatorebene geneigt

4 Physikalische Daten I Durchmesser: 3643 km (vgl. Erdmond: 3476 km)
Masse: 9*1022 kg (vgl. Erdmond: 7*1022 kg) Schwerebeschleunigung: 1.81 m/s2 (vgl. Erdmond: 1.62 m/s2) Scheinbare hellogkeit: 5mag Albedo: 0.61

5 Physikalische Daten II
Gebundene Rotation Temperatur : -140°C Magnetfeld: Streitfrage! Intensiver Vulkanismus MERKE: gebundene rotation schlecht für HabPlan Magnetfeld: wahrscheinlich weil Loch in Juptiers Magnetfeld;

6 Aufbau Silikatisches Gestein
Kern aus Eisen und/oder Nickel (r = 900km) Eisensulfid Mittlere Dichte: 3.5 g/cm3 (Erdmond: 3.3 g/cm3) Kein Wasser Wasservorräte verschwanden bereits vor milliarden von jahren als die vulkanische aktivität begann MERKE: wasser wichtig

7 Vulkanismus Man erwartet geologisch toten Mond
Vulkanischer Champion auf Grund von Gezeitenkräften Geologisch jüngste Oberfläche (106 a) Loki Geologisch jüngste oberfläche WEIL Landschaft erfährt dauernde änderungen aufgrund von ständig ausbrechenden vulkanen Wärmeoutput 10^14Watt, entspricht dem doppelten der Erde, obwohl Erde 12mal so groß ist Prometheus Pele

8 Ursache: Gezeitenheizung
Resonanzstörungen (1:2:4) von Europa und Ganymed  enorme Gezeitenkräfte von Jupiter Wärmeabgabe durch Dissipation  Gezeitenheizung 1013 W Io auf fast kreisförmiger bahn um jupiter

9 Geschichtliches IR-Messungen: Temperaturmaxima von 300°C
 Hot Spots; neun durch Voyager 1 entdeckt Hot Spot = Patera Paterae:(~40km Durchmesser, 3km tief)

10 Pele 24km Durchmesser Lavasee geschmolzener Silikate
Konstanter Hitzefluss  Wirft ununterbrochen Lava aus Zwischen April 1997 und Juli 1999

11 Loki 200km Durchmesser (Caldera) Dunkler Teil der Caldera hat 30°C
Eruption alle ein bis zwei Jahre Wärmeoutput steigt um das 10fache innerhalb eines Monats an ¼ Gesamtoutputs Loki, größter und stärkster Vulkan 10^13 Watt oder 10 Gigawatt, mehr als alle Vulkane der Erde zusammengenommen

12 Lavaflüsse Verschiedene Farben  Schwefel Farbe temperaturabhängig
Auch silikatreiche Lava (Zonen mit 600°C) Nahe am Schmelzpunkt ist Schwefel gelb, mit zunehmender Temperatur wird die Farbe orange (130°C), rot-orange (160°C) und braun-schwarz (220°C) Schwefel hat eine sehr geringen Schmelz und Siedetemperatur (112°C und 445°C

13 Atmosphäre Dünne Atmosphäre (120km hoch) Schwefeldioxid
Wolken aus Natrium, Kalium, Sauerstoff und Chlor  Salze (vermutet) Zeit und ortsvariable atmosphäre, bestehend aus vulkanischen gasen Variabel: ändern sich mit vulkanischer aktivität, (je mehr desto höher) Die Atmosphäre des Jupiter-Mondes Io verdankt ihre Entstehung ihrem eigenen Vulkanismus, der am aktivsten im gesamten Sonnensystem ist. Dieser Vulkanismus wird durch die starken Gezeitenkräfte durch den Jupiter und dem Io-Nachbarmond Europa hervorgerufen. Das von den Vulkanen freigesetzte Schwefeldioxid bildet den Hauptbestandteil der dünnen Io-Atmosphäre.

14 IOs Plasma Torus Teilchen durch Vulkaneruptionen über Atmosphäre hinausgeschleudert  durch Jupiters Magnetfeld mitgerissen und ionisiert  bildet Plasma“doughnut“ Io bewegt sich auf ihrer Bahn durch das starke Magnetfeld des Jupiter, wodurch elektrische Ströme induziert werden. Dabei werden rund Gigawatt mit einem Spannungspotential von Volt erzeugt. Unter diesen Bedingungen werden Atome in der oberen Atmosphäre ionisiert und in den Weltraum geschleudert. Io erleidet durch diesen Partikelstrom einen Masseverlust von mehreren Tonnen pro Sekunde. Die Ionen bilden längs Ios Bahn einen Torus um Jupiter, der im infraroten Licht intensiv leuchtet. Partikel, die durch den Sonnenwind aus dem Torus fortgerissen werden, könnten mitverantwortlich für Jupiters ungewöhnlich ausgedehnte Magnetosphäre sein.

15 Auswirkungen I Kollision von atmosphärischen Gasen und
geladenen Teilchen des Jupiter Magnetfeldes Rot und Grün ähnlich Polarlichtphänomen

16 Auswirkungen II Rotation von Io im Plasmatorus um Jupiter erzeugt starken elektrischen Strom: Gigawatt !!! Strom erzeugt Blitze in oberer Jupiter Atmosphähre

17 Habitable Zone (Zusammenfassung)
Io sicherlich kein habitabler Satellit, weil: Kein Wasser Lebensfeindliche Atmosphäre Enorme Gezeitenkräfte des Jupiter Gebundene Rotation Vielleicht extremophile Bakterien (z.B.: D.rad) vorhanden These bacteria could survive on another planet. In an Earth lab, Deinococcus radiodurans (D. rad) survive extreme levels of radiation, extreme temperatures, dehydration, and exposure to genotoxic chemicals. Amazingly, they even have the ability to repair their own DNA, usually with 48 hours. Known as an extremophile, bacteria such as D. rad are of interest to NASA partly because they might be adaptable to help human astronauts survive on other worlds

18 Quellen www.wappswelt.de/ www.know-library.net www.monde.de/io.html
Frankel, Worlds on Fire

19 ENDE