Khác biệt giữa bản sửa đổi của “Núi lửa trên Io”

 

== Nguồn nhiệt ==

Nguồn nhiệt chính cho hoạt động núi lửa của Io đến từ các [[lực thủy triều]] được tạo ra bởi lực hấp dẫn của Sao Mộc.<ref name="Peale1979"/> Nguồn nhiệt đến từ bên ngoài này khác với nguồn [[Gradient địa nhiệt|địa nhiệt]] từ nội tại Trái Đất cho các hoạt động núi lửa trên Trái Đất, vốn là kết quả của phân rã [[đồng vị]] phóng xạ và nhiệt dư từ thời kỳ [[Bồi tụ (thiên văn học)|bồi tụ]] nguyên thủy.<ref name="USGSweb"/><ref name="Turcotte2002a">{{Chú thích sách||last=Turcotte |first=D. L. |author2=Schubert, G. |title=Geodynamics |edition=2nd |chapter=Chemical Geodynamics |date=2002 |publisher=[[Nhà xuất bản Đại học Cambridge]] |pages=410 |isbn=0-521-66186-2}}</ref> Ở Trái Đất, những nguồn nhiệt nội tại gây ra [[đối lưu manti]], dẫn đến hoạt động núi lửa thông qua [[kiến tạo mảng]].<ref name="Turcotte2002b">{{Chú thích sách||last=Turcotte |first=D. L. |author2=Schubert, G. |title=Geodynamics |edition=2nd |chapter=Heat Transfer |date=2002 |publisher=Nhà xuất bản Đại học Cambridge|pages=136 |isbn=0-521-66186-2}}</ref> Trên Io, nhiệt thủy triều phụ thuộc vào khoảng cách từ nó đến Sao Mộc, [[độ lệch tâm quỹ đạo]], thành phần cấu tạo bên trong Io, và trạng thái vật lý của nó.<ref name="IobookChap5">{{Chú thích sách|title=Io after Galileo |publisher=Springer-Praxis |chapter=The Interior of Io |last=Moore |first=W. B. |editor=Lopes, R. M. C. |editor2=Spencer, J. R. |pages=89–108 |date=2007 |isbn=3-540-34681-3 }}</ref>

 

[[Cộng hưởng quỹ đạo]] của Io với [[Europa (vệ tinh)|Europa]] và [[Ganymede (vệ tinh)|Ganymede]] giúp duy trì quỹ đạo lệch tâm của Io và ngăn cản lực thủy triều làm cho Io bị chuyển về [[quỹ đạo tròn do thủy triều|quỹ đạo tròn]]. Cụ thể, chu kỳ quay của Europa gấp 2 lần chu kỳ quay của Io, và chu kỳ quay của Ganymede gấp 2 lần chu kỳ quay của Europa. Vị trí mà Io ở gần Europa nhất luôn xảy ra tại cùng một điểm trên quỹ đạo của Io và của Europa, lặp lại một lần sau hai vòng quay của Io, tại đó Europa kéo Io về phía nó thông qua [[lực hấp dẫn]]. Lực kéo định kỳ, theo tần số cộng hưởng, tại một điểm trên quỹ đạo giúp duy trì quỹ đạo không tròn của Io. Hiện tượng tự xảy ra với tương tác giữa Europa và Ganymede, cũng như giữa Io và Ganymede.<ref name="Miller">{{Chú thích tạp chí|title=Analysis quantifies effects of tides in Jupiter and Io|journal=[[Tạp chí Physics Today]]|last=Miller|first=J.|volume=62|issue=8|page=11 |date=2009 |doi=10.1063/1.3206081}}</ref>

 

Độ lệch tâm quỹ đạo dẫn đến hai hiệu ứng làm tỏa nhiệt trên Io. Thứ nhất, [[bướu thủy triều]] của Io ở cận điểm quỹ đạo, khi Io gần Sao Mộc hơn và chịu lực hút mạnh hơn, cao hơn tới {{Convert|100|m|ft|-1}} so với ở viễn điểm quỹ đạo, do chênh lệch lực hấp dẫn của Sao Mộc giữa hai [[củng điểm quỹ đạo]] này. Như vậy hình dáng của bướu thủy triều biến dạng liên tục khi Io di chuyển quỹ đạo, co bóp theo đúng chu kỳ quay của Io. Thứ hai, trong khi Io tự quay quanh trục của nó với [[tốc độ góc]] tương đối đều đặn, bằng với tốc độ góc trung bình của Io trên quỹ đạo, thì bướu thủy triều lại không quay với tốc độ đều. Bướu thủy triều quay với tốc độ góc của Io trên quỹ đạo, và do đó quay nhanh hơn ở cận điểm quỹ đạo, và chậm hơn tại viễn điểm quỹ đạo. Như vậy, nếu đứng trong [[hệ quy chiếu]] của Io, bướu thủy triều sẽ quay lúc lắc, lắc sang một bên ở cận điểm quỹ đạo, và lắc sang bên kia ở viễn điểm quỹ đạo. Tổng hợp sự co bóp và lúc lắc của bướu thủy triều làm biến dạng Io, nhào bóp thiên thể này, và gây ra ma sát trong lòng Io, sinh ra nhiệt thủy triều, duy trì trạng thái tan chảy của ít nhất một phần lõi của Io.<ref name="Miller"/>