alih spina bifida
iodengan lebih dari 400 gunung berapi aktif, secara geologis io merupakan objek yang paling aktif di tata surya.
aktivitas geologis yang ekstrem ini disebabkan oleh pemanasan pasang surut dari friksi yang dihasilkan di bagian dalam io ketika mengalami penarikan oleh yupiter dan satelit-satelit galileo lainnyaeuropa, ganymede, dan callisto.
beberapa gunung berapi menghasilkan sulfur dan sulfur dioksida yang dapat mencapai ketinggian vulkanisme io menghasilkan kenampakan-kenampakan yang unik.
plume vulkanik dan aliran lava mengubah permukaan dan menyelimutinya dengan alotrop dan senyawa sulfur yang berwarna kuning, merah, putih, hitam, dan hijau.
aliran lava yang panjangnya dapat mencapai ejecta) vulkanik io menghasilkan torus plasma yang besar di sekeliling yupiter.
io berperan penting dalam perkembangan astronomi pada abad ke-17 dan ke-18.
satelit ini ditemukan pada tahun 1610 oleh galileo galilei bersama dengan satelit-satelit galileo lainnya.
penemuan ini mendorong penggunaan model heliosentris kopernikus , perkembangan hukum pergerakan planet kepler, dan pengukuran kecepatan cahaya untuk pertama kalinya.
dari bumi, io tampak seperti setitik cahaya hingga akhir abad ke-19 dan abad ke-20, ketika perkembangan teknologi memungkinkan manusia melihat kenampakan-kenampakan permukaannya, seperti wilayah kutub yang berwarna merah tua dan khatulistiwa yang cerah.
pada tahun 1979, dua wahanavoyager menemukan bahwa io adalah satelit yang aktif secara geologis, dengan beberapa kenampakan vulkanik, pegunungan besar, dan permukaan yang muda dan tidak menunjukkan bekas tubrukan.
wahana galileo melakukan beberapa terbang lintas pada tahun 1990-an dan awal tahun 2000-an, sehingga berhasil memperoleh data mengenai struktur dalam dan komposisi permukaan io. wahana ini juga berhasil menyibak hubungan antara io dengan magnetosfer yupiter dan keberadaan sabuk radiasi yang berpusat di orbit io. io memperoleh sekitar 3.600 rem (36 sv) radiasi per hari.
pengamatan lebih lanjut telah dilakukan melalui wahana cassinihuygens pada tahun 2000, wahana new horizons pada tahun 2007, serta teleskop di bumi dan teleskop angkasa hubble.
kenampakan di io dinamai berdasarkan tokoh-tokoh dan tempat-tempat dalam mitologi io, serta dewa-dewi api, gunung berapi, matahari, dan petir dari berbagai mitologi, ditambah tokoh-tokoh dan tempat-tempat dari inferno karya dante: namna-nama yang tepat untuk permukaan io yang vulkanik.
semenjak permukaan io telah dilihat secara dekat untuk pertama kalinya oleh voyager 1, international astronomical union telah menyetujui 225 nama gunung berapi, gunung, dataran tinggi, dan kenampakan albedo besar di io.
kategori-kategori untuk berbagai kenampakan permukaan di io yang telah disetujui adalah patera ("mangkuk"; depresi vulkanik), fluctus ("aliran"; aliran lava), vallis ("lembah"; saluran lava), dan pusat letusan yang aktif (tempat adanya plume vulkanik yang merupakan tanda terjadinya aktivitas vulkanik di gunung berapi tertentu).
gunung, dataran tinggi, dataran berlapis, dan gunung berapi perisai masing-masing dijuluki mons, mensa ("meja"), planum, dan tholus ("rotunda").
named, bright albedo regions use the term regio.
contoh kenampakan yang sudah dinamai adalah prometheus, pan mensa, tvashtar paterae, dan tsi goab fluctus.
selama dua setengah abad berikutnya, io dikenal sebagai titik cahaya bermagnitudo 5 dalam teleskop-teleskop astronom.
pada abad ke-17, io dan satelit-satelit galileo lainnya memiliki beberapa fungsi, seperti menentukan garis bujur, memastikan hukum pergerakan planet ketiga kepler, dan menentukan waktu yang diperlukan cahaya menempuh jarak dari yupiter ke bumi.
berdasarkan ephemerides yang dibuat oleh giovanni cassini dan astronom lainnya, pierre-simon laplace merumuskan teori matematis untuk menjelaskan orbit io, europa, dan ganymede yang resonan.
nantinya akan diketahui bahwa resonansi ini ternyata sangat memengaruhi geologi ketiga satelit.
pemutakhiran teknologi teleskop pada akhir abad ke-19 dan abad ke-20 memungkinkan astronom untuk melihat kenampakan-kenampakan permukaan berskala besar di io. pada tahun 1890-an, edward e.
barnard adalah orang pertama yang mengamati variasi kecerahan io di wilayah khatulistiwa dan kutub, dan dengan tepat menyatakan bahwa hal ini disebabkan oleh perbedaan warna dan albedo di antara kedua wilayah dan bukan karena io berbentuk seperti telur (seperti yang diusulkan oleh william pickering), dan juga bukan karena terdapat dua objek yang terpisah (seperti yang diusulkan oleh barnard).
pengamatan melalui teleskop nantinya memastikan bahwa wilayah kutub io berwarna coklat kemerahan dan wilayah khatulistiwanya berwarna kuning-putih.
pengamatan melalui teleskop pada pertengahan abad ke-20 mulai menunjukkan sifat io yang tidak biasa.
pengamatan spektroskopik menunjukkan galileo lainnya).
pengamatan yang sama menunjukkan bahwa permukaan io didominasi oleh uap yang terdiri dari garam sodium dan sulfur.
pengamatan melalui teleskop radio menyibak pengaruh io terhadap magnetosfer yupiter, seperti yang ditunjukkan oleh letupan panjang gelombang dekametrik yang terkait dengan periode orbit io.
wahana pertama yang melewati io adalah pioneer 10 pada tanggal 3 desember 1973 dan 11 pada tanggal 2 desember 1974.
pelacakan melalui radio berhasil mengumpulkan perkiraan massa io, yang (ditambah dengan perkiraan terbaik yang ada mengenai ukuran io) menunjukkan bahwa io memiliki kepadatan terbesar di antara empat satelit galileo lainnya, dan terdiri dari batu silikat daripada es air.
pioneer juga menemukan keberadaan atmosfer tipis di io dan sabuk radiasi yang kuat di dekat orbit io. kamera di wahana pioneer 11 berhasil mengabadikan wilayah kutub utara io. gambar dari dekat sebelumnya direncanakan akan diabadikan oleh pioneer 10, tetapi hasil pengamatan tersebut hilang akibat radiasi yang tinggi.
segera setelah itu, insinyur navigasi voyager linda a. morabito menyadari keberadaan plume pada salah satu gambar.
analisis citra-citra voyager 1 lainnya menunjukkan sembilan plume yang tersebar di permukaan, sehingga membuktikan bahwa io aktif secara vulkanik.
kesimpulan ini sudah diprediksi oleh stan peale, patrick cassen, dan r. t.
reynolds dalam karya ilmiah yang diterbitkan sebelum voyager 1 melewati io.
mereka memperkirakan bahwa bagian dalam io seharusnya mengalami pemanasan pasang surut yang diakibatkan oleh resonansi orbit dengan europa dan ganymede.
data dari terbang lintas voyager 1 juga menunjukkan bahwa permukaan io didominasi oleh sulfur dan sulfur dioksida beku.
senyawa ini juga mendominasi atmosfer io dan torus plasma yang berpusat di orbit io (juga ditemukan oleh voyager).
voyager 2 melewati io pada tanggal 9 juli 1979 dari jarak voyager 1, perbandingan antara gambar-gambar yang diabadikan oleh kedua wahana menunjukkan terjadinya perubahan di permukaan io dalam empat bulan.
selain itu, pengamatan io dalam bentuk sabit yang dilakukan oleh voyager 2 saat meninggalkan sistem yupiter menunjukkan bahwa tujuh dari sembilan plume yang diamati pada bulan maret ternyata masih aktif pada juli 1979, dan hanya gunung berapi pele yang tidak menunjukkan aktivitas yang sebelumnya diamati oleh voyager 1.
walaupun tidak ada citra dari dekat dan meskipun terdapat masalah mekanik yang membatasi jumlah data yang dapat dikirim kembali, galileo berhasil menemukan pengetahuan baru.
galileo mengamati dampak letusan besar di pillan patera dan memastikan bahwa letusan vulkanik di io terdiri dari magma silikat dengan komposisi mafik dan ultramafik yang kaya akan magnesium.
pencitraan io dari jauh juga berhasil menunjukkan keberadaan sejumlah gunung berapi aktif (baik emisi panas dari magma yang mendingin di permukaan maupun plume vulkanik), gunung-gunung dengan berbagai macam morfologi, dan beberapa perubahan di permukaan yang terjadi semenjak misi voyager terakhir dan selama galileo mengorbit.
misi galileo dua kali diperpanjang pada tahun 1997 dan 2000.
selama perpanjangan misi tersebut, wahana ini melintasi io tiga kali pada akhir 1999 dan awal 2000, dan tiga kali pada akhir 2001 dan awal 2002.
pengamatan yang dilakukan selama itu menunjukkan berlangsungnya proses geologis di gunung berapi dan gunung io, menemukan bahwa io tidak memiliki medan magnet, dan menunjukkan tingkat aktivitas vulkanik io.
pada desember 2000, jauh saat sedang menuju ke saturnus, wahana cassini secara singkat sempat melewati yupiter dari jauh, sehingga dapat melakukan pengamatan bersamaan dengan galileo.
pengamatan tersebut menemukan keberadaan plume baru di tvashtar paterae dan memperoleh pengetahuan terkait aurora di io.
wahana new horizons melewati sistem yupiter dan io pada tanggal 28 februari 2007 saat sedang menuju pluto dan sabuk kuiper.
wahana ini berhasil mengabadikan beberapa gambar, seperti gambar plume besar di tvashtar, yang merupakan pengamatan kelas plume vulkanik terbesar setelah pengamatan plume pele pada tahun 1979.
new horizons juga mengambil gambar gunung berapi di dekat girru patera yang sedang melewati tahap awal letusan, dan beberapa letusan vulkanik yang terjadi semenjak misi galileo selesai.
saat ini terdapat dua misi yang direncanakan akan mengunjungi sistem yupiter.
juno, yang diluncurkan pada tanggal 5 agustus 2011, memiliki keterbatasan dalam pencitraan, tetapi dapat mengamati aktivitas vulkanik io dengan menggunakan spektrometer inframerah dekatnya, jiram.
sementara itu, jupiter icy moon explorer (juice) adalah misi european space agency yang direncanakan akan mengunjungi sistem yupiter dan berakhir di orbit ganymede.
juice dijadwalkan akan diluncurkan pada tahun 2022, dan diperkirakan akan tiba di yupiter pada januari 2030.
juice tidak akan melintasi io, tetapi akan menggunakan alat-alatnya (seperti kamera bersudut sempit) untuk mengamati aktivitas vulkanik io dan mengukur komposisi permukaannya selama fase di yupiter (berdurasi dua tahun) sebelum memasuki orbit ganymede.
di sisi lain, io volcano observer merupakan usulan misi kelas discovery yang akan diluncurkan pada tahun 2015.
misi ini menjadwalkan terbang lintas di io; namun, misi ini tidak dipilih nasa untuk masuk ke penelitian fase a, dan hanya menjadi konsep belaka.
orbit dan rotasi
seperti satelit-satelit galileo lainnya dan bulan, io berada pada rotasi sinkron dengan yupiter, sehingga salah satu permukaan selalu menghadap planet yupiter.
sinkronitas ini menentukan sistem garis bujur di io. meridian utama io bersilangan dengan khatulistiwa di titik subyupiter.
belahan yang selalu menghadap yupiter disebut belahan subyupiter, sementara belahan yang selalu berlawanan arah dari yupiter adalah belahan antiyupiter.
belahan io yang selalu menghadap ke arah pergerakan io disebut belahan depan, sementara belahan yang selalu menghadap arah yang berlawanan disebut belahan belakang.
interaksi dengan magnetosfer yupiter
di sekeliling io (di jarak sejauh enam jari-jari io dari permukaan) terdapat awan sulfur, oksigen, sodium, dan potasium netral.
partikel-partikel tersebut berasal dari atmosfer atas io dan mengalami peningkatan energi akibat tubrukan dengan ion-ion di torus plasma dan proses-proses lain yang mengisi sfer hill io (zona yang tidak didominasi oleh gravitasi yupiter, tetapi oleh gravitasi io). sebagian dari materi tersebut terlepas dari tarikan gravitasi io dan masuk ke dalam orbit di sekitar yupiter.
dalam waktu 20 jam, partikel-partikel tersebut menyebar dari io dan membentuk awan netral yang berbentuk seperti pisang dan dapat mencapai jarak hingga enam jari-jari yupiter dari io, baik di dalam orbit io maupun di luar atau di belakang orbit io. proses tubrukan yang meningkatkan energi partikel-partikel tersebut juga kadang-kadang mengadakan elektron untuk ion-ion sodium di torus plasma, sehingga melepaskan partikel-partikel netral dari torus.
namun, kecepatan partikel-partikel tersebut masih tetap sama (70 km/detik bila dibandingkan dengan kecepatan 17 km/detik di orbit io).
io mengorbit yupiter di dalam sabuk radiasi intens yang disebut torus plasma io. plasma di cincin yang berbentuk seperti donat dan terdiri dari sulfur, oksigen, sodium, dan klorin terionisasi ini terbentuk ketika atom-atom netral di awan yang mengililingi io terionisasi dan turut terbawa oleh magnetosfer yupiter.
tidak seperti partikel lain di awan netral, partikel-partikel tersebut turut berotasi dengan magnetosfer yupiter serta mengelilingi yupiter dengan laju 74 km/detik.
seperti medan magnet yupiter, torus plasma mengalami kemiringan sumbu pada khatulistiwa yupiter (dan bidang orbital io), sehingga io pada waktu tertentu berada di atas atau di bawah inti torus plasma.
seperti yang telah dijelaskan sebelumnya, kecepatan dan energi ion yang tinggi mengakibatkan pelepasan atom-atom dan molekul-molekul netral dari atmosfer dan awan netral luar io. torus ini terdiri dari tiga bagian: torus luar yang "hangat" dan berada di luar orbit io; wilayah vertical yang disebut "pita", yang terdiri dari wilayah sumber netral dan plasma yang mendingin, yang terletak di ruang antara io dan yupiter; dan torus dalam yang "dingin", yang terdiri dari partikel-partikel yang secara perlahan menyulur ke yupiter.
setelah berdiam selama sekitar 40 hari di dalam torus, partikel di torus yang "hangat" terlepas dan berperan dalam membuat magnetosfer yupiter menjadi lebih besar, karena tekanan ke luar partikel-partikel tersebut memperbesar magnetosfer dari dalam.
partikel-partikel dari io yang terdeteksi sebagai variasi plasma magnetosferik telah dideteksi hingga magnetotail panjang oleh new horizons.
untuk mempelajari variasi dalam torus plasma, para peneliti mengukur sinar ultraviolet yang dikeluarkan.
meskipun variasi semacam itu tidak sepenuhnya terkait dengan variasi aktivitas vulkanik io (asal usul semua materi di torus plasma), aktivitas vulkanik terkait dengan keberadaan awan sodium netral.
saat melewati yupiter pada tahun 1992, wahana ulysses mendeteksi aliran partikel sebesar debu yang dikeluarkan dari sistem yupiter.
debu ini menjauhi yupiter dengan kecepatan beberapa ratus kilometer per detik, memiliki rata-rata ukuran sebesar 10 m, dan sebagian besar terdiri dari sodium klorida.
pengukuran yang dilakukan oleh wahana galileo menunjukkan bahwa aliran debu tersebut berasal dari io, namun masih belum diketahui bagaimana partikel-partikel tersebut terbentuk.
garis medan magnet yupiter yang dilewati oleh io mengombinasikan atmosfer dan awan netral io dan atmosfer atas kutub yupiter dengan menghasilkan aliran listrik yang disebut tabung fluks io. aliran ini menghasilkan nyala aurora di wilayah kutub yupiter yang disebut "jejak kaki io", serta aurora di atmosfer io. partikel dari interaksi aurora ini menggelapkan wilayah kutub yupiter (dalam panjang gelombang tampak).
letak io dan "jejak kaki"nya sangat memengaruhi pancaran radio yupiter: ketika io tampak, sinyal radio dari yupiter meningkat.
misi juno yang direncanakan pada dasawarsa selanjutnya akan membantu menjelaskan peristiwa ini.
garis medan magnet yupiter yang melewati ionosfer yupiter juga memicu aliran listrik, yang pada gilirannya menghasilkan medan magnet terinduksi di bagian dalam io. proses tersebut diduga terjadi di dalam samudra magma silikat yang cair sebagian 50 kilometer di bawah permukaan io. medan magnet terinduksi serupa ditemukan di satelit-satelit galileo lainnya oleh wahana galileo; namun, berbeda dengan io, medan magnet tersebut dihasilkan di samudra air yang cair di bawah permukaan satelit-satelit tersebut.
daftar gunung di io