Космический аппарат НАСА "Юнона" за два последних полета пролетел на расстоянии 1500 км (930 миль) от поверхности спутника Юпитера Ио. Этого достаточно, чтобы рассмотреть новые детали поверхности этого спутника, самого вулканического объекта в Солнечной системе. "Юнона" не только зафиксировала вулканическую активность, но и смогла создать визуальную анимацию на основе полученных данных, которая показывает, как выглядело бы 200-километровое лавовое озеро Локи Патера на Ио, если бы вы смогли подойти еще ближе. В центре магматического озера, окруженного горячей лавой, есть острова. Поверхность озера гладкая, как стекло, как обсидиан. "Ио просто усеян вулканами, и мы застали несколько из них в действии", - сказал главный исследователь Juno Скотт Болтон во время пресс-конференции на Генеральной ассамблее Европейского геофизического союза в Вене, Австрия. "Есть удивительные детали, показывающие эти безумные острова, расположенные посреди потенциально магматического озера, окруженного горячей лавой. Зеркальное отражение озера, зафиксированное нашими приборами, говорит о том, что часть поверхности Ио гладкая, как стекло, напоминающее вулканически образовавшийся обсидиан на Земле".
Только представьте, если бы вы могли стоять на берегу этого озера — это был бы потрясающий вид сам по себе. Но тогда вы могли бы поднять глаза и увидеть гигантский Юпитер, возвышающийся в небе над вами. Аппарат Juno совершил два близких облета Ио в декабре 2023 года и феврале 2024 года. На снимках, полученных с помощью камеры JunoCam, были представлены первые снимки северных широт Луны крупным планом. Несомненно, Ио выглядит как пицца — к такому выводу мы пришли после того, как впервые увидели этот спутник, когда "Вояджер-1" пролетел через систему Юпитера в марте 1979 года. Пестрая и красочная поверхность образовалась в результате вулканической активности, с сотнями жерл и кальдер на поверхности, которые создают разнообразные особенности. Вулканические шлейфы и потоки лавы на поверхности проявляются во всевозможных цветах - от красного и желтого до оранжевого и черного. Некоторые из "рек" лавы простираются на сотни километров.
Ученым с "Юноны" также удалось воссоздать впечатляющий объект на Ио - остроконечную гору, получившую прозвище "Шпиль". Высота этого объекта составляет от 5 до 7 километров (3-4,3 мили). Трудно понять, какой тип вулканической активности мог создать такой потрясающий рельеф. Говоря о вулканической активности, в двух недавних статьях был сделан потрясающий вывод об Ио: на этом спутнике происходят извержения с самого зарождения Солнечной системы. Вся вулканическая активность на Ио обусловлена приливным нагревом. Ио находится в орбитальном резонансе с двумя другими крупными спутниками Юпитера - Европой и Ганимедом. "Каждый раз, когда Ганимед обращается вокруг Юпитера один раз, Европа - дважды, а Ио - четыре раза", - объясняют авторы статьи, опубликованной в журнале Geophysical Research: Planets, под руководством Эри Хьюза из GNS Science в Новой Зеландии. "Эта ситуация вызывает приливный нагрев Ио (подобно тому, как Луна вызывает океанские приливы на Земле), что приводит к вулканизму".
Однако ученые не знали, как долго продолжался этот резонанс и было ли то, что мы наблюдаем сегодня, тем, что всегда происходило в системе Юпитера. Это связано с тем, что вулканизм почти постоянно обновляет поверхность Ио, практически не оставляя следов прошлого. Команда ученых под руководством Кэтрин де Клир из Калифорнийского технологического института и Хьюза из GNS Science использовала большую миллиметровую/субмиллиметровую антенну Atacama (ALMA) в Чили для наблюдения за сернистыми газами в атмосфере Ио. Изотопы серы были использованы в качестве индикатора приливного нагрева Ио, поскольку сера выделяется в результате вулканизма, перерабатывается в атмосфере и возвращается в мантию. Кроме того, часть серы теряется в космосе из-за магнитосферы Юпитера - скопления заряженных частиц, вращающихся вокруг Юпитера и постоянно попадающих в атмосферу Ио. Оказывается, сера, которая теряется в космосе на Ио, немного легче в изотопном отношении, чем та, которая возвращается обратно в недра Ио. Из-за этого со временем оставшаяся на Ио сера становится все тяжелее и тяжелее. Насколько тяжелее, зависит от того, как долго происходил вулканизм.
Ученые обнаружили, что приливный нагрев Ио происходит на протяжении миллиардов лет. "Изотопный состав запасов летучих химических элементов на Ио, включая серу и хлор, отражает историю его дегазации и потери массы и, таким образом, содержит информацию о его эволюции", - написала команда в статье, опубликованной в журнале Science. "Эти результаты показывают, что Ио был вулканически активен на протяжении большей части (или всей) своей истории, с потенциально более высокими показателями газовыделения и потери массы в более ранние периоды". "Юнона" продолжает свой путь через систему Юпитера. И во время последнего облета Ио "Юноной" 9 апреля космический аппарат пролетел на расстоянии около 16 500 километров (10 250 миль) от поверхности Луны. 12 мая он совершит свой 61-й облет Юпитера.
