Io mendapat panas vulkanik karena tertekuk oleh gravitasi Yupiter, dan ini sepertinya berlangsung selamanya. Itu kedengarannya seperti sumber energi ajaib, karena gravitasi Jovian adalah abadi dan Io tampaknya tetap berada di orbit selamanya. Sudahkah kita menemukan sihir?
orbital-mechanics
io
FranklyT
sumber
sumber
Jawaban:
Energi yang menggerakkan gunung berapi Io berasal dari energi orbitalnya dan (pada tingkat lebih rendah oleh energi orbital bulan-bulan lainnya dan energi rotasi Yupiter). Mekanisme serupa memberi kekuatan cryo-vulkanisme pada Enceladus dan bulan-bulan es lainnya. Reservoir energi orbital yang tersedia sangat besar dibandingkan dengan yang diperlukan untuk menggerakkan aktivitas vulkanik.
Ini tidak menyiratkan bahwa interaksi gravitasi pada semua bulan dalam sistem mengubah orbit dan rotasi mereka, meskipun lambat. Dengan waktu yang tidak terbatas, orbit Io mungkin membusuk ke titik di mana ia berada dalam batas Roche Jupiter dan terbelah.
(Catatan: jawaban untuk Bagaimana pemanasan pasang-surut lebih rendah orbit Io menggambarkan hal ini dengan lebih tepat, dan menunjukkan bahwa gaya pasang surut mentransfer energi dari rotasi Jupiter ke orbit bulan-bulannya, sehingga orbit Io dalam jangka panjang menjadi lebih besar (ke titik itu meninggalkan orbit Jupiter) daripada membusuk.)
sumber
Tidak sepenuhnya benar.
Tidak dan tidak.
Kecepatan orbit Io adalah . Massanya adalah m = 8,9319 ⋅ 10 22 k gv = 17,33 k m / s m = 8,9319 ⋅ 1022k g
Rumus untuk energi kinetik adalah:E= m ⋅ v2/ 2
Memasukkan nilai untuk Io ke dalamnya, energi kinetik totalnya adalah sekitar Joule menurut Wolfram Alpha . Itu jumlah energi yang sangat, SANGAT besar. Io mampu menghabiskan sebagian kecil dari itu untuk menjaga dirinya tetap hangat untuk waktu yang sangat lama tanpa perubahan nyata yang nyata.7 ⋅ 1040
Tapi ya, pada skala waktu manusia itu memang terlihat seperti sihir.
sumber
Anda tidak harus melihat sejauh itu, sebenarnya. Pasang-surut di Bumi - surut dan mengalir - "ditenagai" oleh gravitasi Bulan kita. Ini tidak dinyatakan sebagai aktivitas panas dan vulkanik, tetapi mekanismenya sama seperti pada Io.
Namun energi itu (yang dapat, dan sekarang, diubah menjadi listrik oleh pembangkit listrik pasang surut ) tidak "bebas". Bumi dulunya berputar lebih cepat (membuat hari lebih pendek dari 24 jam hari ini), dan bulan dulunya lebih dekat (masih hanyut pada ~ 4 cm per tahun) ...
sumber
Tidak, tidak. Sumber energi Io adalah rotasi Yupiter. Pikirkan Bulan kita. Ini perlahan-lahan berputar keluar dari Bumi. Bulan bukanlah mesin energi ajaib. Ini mencuri momentum sudut dan energi orbital dari rotasi Bumi. Sementara transfer momentum sudut dari Bumi ke Bulan sangat dekat dengan genap, transfer energi tidak. Sistem Bumi-Bulan bersifat disipatif.
Hal yang sama berlaku untuk Io dan gunung berapi. Io perlahan-lahan mencuri momentum sudut dan energi dari rotasi Yupiter, dan dalam prosesnya, mengeluarkan sebagian energi yang dicuri itu ke luar angkasa.
sumber
Jawaban pembangunan dunia:
Dalam hal "Energi Sihir" (Saya benci kata sihir, katakanlah energi gratis)
Katakanlah kita memiliki koloni yang jauh dari Matahari. Jupiter bekerja, atau, sebuah planet terluar, mungkin bahkan Planet 9 teoritis, di mana panel energi matahari akan sangat tidak berguna, bahan bakar Uranium mungkin langka dan 3Dia membutuhkan waktu untuk mengumpulkan fusi, sehingga mereka membutuhkan sumber daya.
Secara teori, alat dapat dibangun menggunakan asteroid material dan massa dan kabel serat karbon, dan beberapa jenis struktur di mana ada bola di luar yang membentang dan terjepit dalam orbit, idealnya, seperti Io, antara planet dan bulan besar di mana beberapa eksentrisitas dan variasi akan dipertahankan.
Peregangan bolak-balik dan massa kulit terluar benda ini bisa menarik piston dan menghasilkan listrik. Jumlah listrik akan tergantung pada massa dan ukuran dan fleksibilitas konstruksi bola dan energi akan datang dari sumber yang hampir tak terbatas - energi rotasi planet.
Apakah hal seperti itu praktis adalah pertanyaan lain. Saya tidak tahu apakah itu akan praktis sama sekali, tetapi secara teori itu mungkin.
Anda juga membutuhkan bulan yang besar, jika tidak, orbitnya akan beredar dan energi akan berkurang. Tapi sistem Planet-Besar Bulan, mungkin bisa bekerja. Kelemahannya adalah bahwa begitu banyak energi akan digunakan untuk membangun benda itu di tempat pertama, saya tidak yakin itu akan sia-sia.
sumber