Io (satelit): Perbedaan antara revisi
Konten dihapus Konten ditambahkan
stagnan |
Tidak ada ringkasan suntingan |
||
Baris 106:
Seperti satelit-satelit Galileo lainnya dan Bulan, Io berada pada [[penguncian pasang surut|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.<ref name="Lopes2005">{{cite journal |title=Io after ''Galileo'' |journal=[[Reports on Progress in Physics]] |last=Lopes |first=R. M. C. |first2=D. A. |last2=Williams |pages=303–340 |volume=68 |issue=2 |year=2005 |doi=10.1088/0034-4885/68/2/R02 |bibcode=2005RPPh...68..303L }}</ref>
== Interaksi dengan magnetosfer Yupiter ==
[[Berkas:Jupiter magnetosphere schematic.jpg|thumb|300px|Skema magnetosfer Yupiter dan komponen yang dipengaruhi oleh Io (di bagian tengah gambar): torus plasma (merah), awan netral (kuning), tabung fluks (hijau), dan garis medan magnet (biru).<ref name="SpencerGraphic">{{cite web |url=http://www.boulder.swri.edu/~spencer/digipics.html |title=John Spencer's Astronomical Visualizations |date= |accessdate=25 May 2007 |last=Spencer |first=J. |work= |publisher= |pages= }}</ref>]]
Io berperan penting dalam membentuk [[magnetosfer Yupiter|medan magnet Yupiter]] dengan bertindak sebagai generator elektrik yang dapat menghasilkan aliran listrik sebesar 3 juta ampere, sehingga melepaskan ion-ion yang membuat ukuran medan magnet Yupiter dua kali lebih besar dari yang seharusnya.<ref name="nasa-jup-io">{{cite web |url=http://solarsystem.nasa.gov/planets/profile.cfm?Object=Jup_Io |title=Io: Overview |publisher=NASA |series=Solar System Exploration |accessdate=29 October 2014}}</ref> Magnetosfer Yupiter membersihkan gas dan debu dari atmosfer tipis Ion dengan laju 1 [[ton]] per detik.<ref name="IobookChap11">{{cite book |last=Schneider |first=N. M. |last2=Bagenal |first2=F. |editor-last=Lopes |editor-first=R. M. C. |editor2-last=Spencer |editor2-first=J. R. |title=Io after Galileo |year=2007 |publisher=Springer-Praxis |isbn=3-540-34681-3 |pages=265–286 |chapter=Io's neutral clouds, plasma torus, and magnetospheric interactions }}</ref> Materi-materi yang dibersihkan tersebut sebagian besar terdiri dari sulfur, oksigen, dan klorin atomic yang ter[[ion]]isasi; sodium dan potassium atomic; sulfur dioksida dan sulfur molekuler; dan [[sodium klorida]] dust.<ref name="IobookChap11" /><ref name="Postberg2006">{{cite journal |last=Postberg |first=F. |author2=''et al.'' |title=Composition of jovian dust stream particles |journal=Icarus |volume=183 |issue= 1 |pages=122–134 |year=2006 |url= |doi=10.1016/j.icarus.2006.02.001 |bibcode=2006Icar..183..122P }}</ref> Materi-materi tersebut dihasilkan oleh aktivitas vulkanik Io, tetapi materi yang terlepas ke medan magnet Yupiter dan ruang antarplanet secara langsung berasal dari atmosfer Io. Materi-materi tersebut (tergantung ionisasi dan komposisi) akan berakhir di berbagai awan netral (tidak terionisasi) dan sabuk radiasi di [[magnetosfer]] Yupiter, atau kadang-kadang terlepas dari sistem 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.<ref name="IobookChap11" /> 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).<ref name="Burger1999">{{cite journal |last=Burger |first=M. H. |author2=''et al.'' |title=Galileo's close-up view of Io sodium jet |journal=Geophys. Res. Let. |volume=26 |issue=22 |pages=3333–3336 |year=1999 |url= |doi=10.1029/1999GL003654 |bibcode=1999GeoRL..26.3333B }}</ref>
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.<ref name="IobookChap11" /> Tidak seperti partikel lain di awan netral, partikel-partikel tersebut turut be[[rotasi]] 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.<ref name="IobookChap11" /> 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.<ref name="Krimigis2002">{{cite journal |last=Krimigis |first=S. M. |author2=''et al.'' |title=A nebula of gases from Io surrounding Jupiter |journal=[[Nature (journal)|Nature]] |volume=415 |issue= 6875 |pages=994–996 |year=2002 |url= |doi=10.1038/415994a |pmid=11875559 |bibcode=2002Natur.415..994K }}</ref> 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.<ref name="Mendillo2004">{{cite journal |last=Medillo |first=M. |author2=''et al.'' |title=Io's volcanic control of Jupiter's extended neutral clouds |journal=Icarus |volume=170 |issue=2 |pages=430–442 |year=2004 |url= |doi=10.1016/j.icarus.2004.03.009 |bibcode=2004Icar..170..430M }}</ref>
Saat melewati Yupiter pada tahun 1992, wahana [[Ulysses (wahana)|''Ulysses'']] mendeteksi aliran partikel sebesar debu yang dikeluarkan dari sistem Yupiter.<ref name="Grun1993">{{cite journal |last=Grün |first=E. |author2=''et al.'' |title=Discovery of Jovian dust streams and interstellar grains by the ULYSSES spacecraft |journal=Nature |volume=362 |issue=6419 |pages=428–430 |year=1993 |url= |doi=10.1038/362428a0 |bibcode=1993Natur.362..428G }}</ref> Debu ini menjauhi Yupiter dengan kecepatan beberapa ratus kilometer per detik, memiliki rata-rata ukuran sebesar 10 [[mikrometer|μm]], dan sebagian besar terdiri dari sodium klorida.<ref name="Postberg2006" /><ref name="Zook1996">{{cite journal |last=Zook |first=H. A. |author2=''et al.'' |title=Solar Wind Magnetic Field Bending of Jovian Dust Trajectories |journal=Science |volume=274 |issue=5292 |pages=1501–1503 |year=1996 |url= |doi=10.1126/science.274.5292.1501 |pmid=8929405 |bibcode=1996Sci...274.1501Z }}</ref> Pengukuran yang dilakukan oleh wahana ''Galileo'' menunjukkan bahwa aliran debu tersebut berasal dari Io, namun masih belum diketahui bagaimana partikel-partikel tersebut terbentuk.<ref name="Grun1996">{{cite journal |last=Grün |first=E. |author2=''et al.'' |title=Dust Measurements During Galileo's Approach to Jupiter and Io Encounter |journal=Science |volume=274 |issue=5286 |pages=399–401 |year=1996 |url= |doi=10.1126/science.274.5286.399 |bibcode=1996Sci...274..399G }}</ref>
Garis [[medan magnet]] Yupiter yang dilewati oleh Io mengombinasikan atmosfer dan awan netral Io dan atmosfer atas kutub Yupiter dengan [[hukum induksi Faraday|menghasilkan]] aliran listrik yang disebut [[tabung fluks]] Io.<ref name="IobookChap11" /> 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.<ref name=Bigg1964/><ref name="IobookChap11" /> 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.<ref name="KerrInducedField">{{cite journal|last=Kerr |first=R. A. |title=Magnetics Point to Magma 'Ocean' at Io |journal=Science |volume=327 |issue=5964 |pages=408–409 |year=2010 |url= |doi=10.1126/science.327.5964.408-b|pmid=20093451 }}</ref> 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.
== Lihat pula ==
| |||