Зонд "Юнона" розгледів, як зблизька виглядають лавові озера на супутнику Юпітера Іо

Нові дані, отримані зондом "Юнона", дають повніше уявлення про те, наскільки поширені лавові озера на супутнику Юпітера Іо, і вперше дають уявлення про вулканічні процеси, що там відбуваються.

Про це розповідають в НАСА, передають OstanniPodii.com. Дослідники опублікували статтю про останні вулканічні відкриття "Юнони" в журналі Communications Earth and Environment.

Іо інтригує астрономів від 1610 року, коли Галілео Галілей вперше відкрив супутник Юпітера, який трохи більший за Місяць Землі. Через 369 років космічний апарат НАСА "Вояджер-1" зафіксував виверження вулкана на супутнику. Подальші місії до Юпітера, з більшою кількістю прольотів повз Іо, виявили додаткові шлейфи — разом з лавовими озерами. Зараз вчені вважають, що Іо, який як гармошка розтягується та стискається під дією гравітації сусідніх супутників і масивного Юпітера, є найбільш вулканічно активною планетою у Сонячній системі. Але, хоча існує багато теорій щодо типів вулканічних вивержень на поверхні супутника, існує мало підтверджувальних даних.

У травні та жовтні 2023 року "Юнона" пролітала повз Іо, наблизившись до нього на відстань близько 35 000 кілометрів та 13 000 кілометрів відповідно. Серед інструментів "Юнони", що дозволили добре розгледіти звабливий супутник, був і JIRAM — "Джовіанський інфрачервоний картограф аврор".

Інфрачервоні дані, зібрані 15 жовтня 2023 року інструментом JIRAM на борту апарата "Юнона", показують Чорс Патера — лавове озеро на супутнику Юпітера Іо. Команда вважає, що озеро значною мірою вкрите товстою розплавленою кіркою, з гарячим кільцем по краях, де лава з надр Іо безпосередньо виходить у космос. Credits: NASA/JPL-Caltech/SwRI/ASI/INAF/JIRAM/MSSS

Призначений для захоплення інфрачервоного світла (яке не бачить людське око), що виходить з глибин Юпітера, JIRAM досліджує погодний шар на глибині від 50 до 70 кілометрів під хмарними вершинами газового гіганта. Але під час розширеної місії "Юнони" команда місії також використовувала інструмент для вивчення супутників Іо, Європи, Ганімеда й Каллісто. Зображення Іо, отримані JIRAM, показали наявність яскравих кілець, що оточують численні гарячі плями на поверхні.

"Висока просторова роздільна здатність інфрачервоних зображень JIRAM у поєднанні зі сприятливим положенням Юнони під час прольотів виявила, що вся поверхня Іо вкрита лавовими озерами, що містяться в кальдероподібних формах", - сказав Алессандро Мура, співдослідник "Юнони" з Національного інституту астрофізики в Римі. "В області поверхні Іо, про яку ми маємо найповніші дані, за нашими оцінками, близько 3% поверхні покрито одним з цих озер розплавленої лави". (Кальдера — це велике заглиблення, що утворюється під час виверження та руйнування вулкана).

Вогнедишні озера

Дані, отримані JIRAM під час прольоту повз Іо, не лише підкреслюють багаті запаси лави на супутнику, але й дають уявлення про те, що може відбуватися під його поверхнею. На інфрачервоних зображеннях кількох лавових озер Іо видно тонке коло лави на межі між центральною корою, яка покриває більшу частину лавового озера, і стінками озера. Відсутність лавових потоків на краю озера та за його межами вказує на те, що існує баланс між розплавом, який вивергається в лавові озера, і розплавом, який циркулює назад в підземну систему.

"Тепер ми маємо уявлення про найпоширеніший тип вулканізму на Іо: величезні лавові озера, де магма підйімається й опускається", - сказав Мура. "Лавова кірка змушена розбиватися об стінки озера, утворюючи типове лавове кільце, яке можна побачити в лавових озерах Гавайських островів. Стіни, ймовірно, мають сотні метрів заввишки, що пояснює, чому зазвичай не спостерігається витікання магми з патерів — чашоподібних утворень, створених вулканізмом, — і її рух по поверхні супутника".

Дані JIRAM дозволяють припустити, що більша частина поверхні цих гарячих точок Іо складається з кам′янистої кори, яка циклічно рухається вгору й вниз як одна суцільна поверхня завдяки центральному висхідному потоку магми. Згідно з цією гіпотезою, оскільки кора торкається стінок озера, тертя утримує її від ковзання, що призводить до деформації та, зрештою, розриву, оголюючи лаву, яка знаходиться під поверхнею.

Існує альтернативна гіпотеза: магма виливається посеред озера, розтікається та утворює кірку, яка опускається вздовж краю озера, оголюючи лаву.

"Ми тільки починаємо вивчати результати JIRAM, отримані під час близьких прольотів повз Іо в грудні 2023 і лютому 2024 року", - сказав Скотт Болтон, головний дослідник "Юнони" в Південно-Західному науково-дослідному інституті в Сан-Антоніо. "Спостереження показують захопливу нову інформацію про вулканічні процеси на Іо. Поєднуючи ці нові результати з довгостроковою кампанією "Юнони" з моніторингу та картографування вулканів на небачених раніше північному й південному полюсах Іо, JIRAM стає одним з найцінніших інструментів для вивчення того, як влаштований цей стражденний світ".

13 червня "Юнона" здійснила свій 62-й проліт повз Юпітер, який включав проліт повз Іо на висоті близько 29 250 кілометрів. 63-й проліт газового гіганта заплановано на 16 липня.

• juno
• Іо