Определение скорости выбросов серы на спутнике Юритера Ио

Разделы	Астрономия
Тип	Работа
Формат	Microsoft Word
Язык	Русский
Примечание	от автора: занял 3 место на Международной конференции
	Загрузить архив:
	Файл: ref-28304.zip (43kb [zip], Скачиваний: 90) скачать

ОПРЕДЕЛЕНИЕ СКОРОСТИ

ВЫБРОСА ВЕЩЕСТВА

ИЗ ВУЛКАНОВИо – 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 тяжестиg= 181 см/с2

• Плотность средняяr = 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 лавыТmax = (+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 тяжестиg= 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 выбросаφ = 45°

• SHAPE* MERGEFORMAT

_{Опорные точки для измерений}

•

• Макс.высота выброса максh = V02sin2φ

Sinφ = 0.707 ° 2g

из этого следуетформула 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