Зонд "Юнона" разглядел, как вблизи выглядят лавовые озера на спутнике Юпитера Ио

Новые данные, полученные зондом "Юнона", дают более полное представление о том, насколько распространены лавовые озера на спутнике Юпитера Ио, и впервые дают представление о происходящих там вулканических процессах.

Об этом рассказывают в НАСА, передают OstanniPodii.com. Исследователи опубликовали статью о последних вулканических открытиях "Юноны" в журнале Communications Earth and Environment.

Ио интригует астрономов с 1610 года, когда Галилео Галилей впервые открыл спутник Юпитера, немного больший, чем наша Луна. Через 369 лет космический аппарат НАСА "Вояджер-1" зафиксировал извержение вулкана на спутнике. Последующие миссии к Юпитеру, с большим количеством пролетов мимо Ио, обнаружили дополнительные шлейфы — вместе с лавовыми озерами. Сейчас ученые считают, что Ио, который как гармошка растягивается и сжимается под действием гравитации соседних спутников и массивного Юпитера, является наиболее вулканически активной планетой в Солнечной системе. Но, хотя существует много теорий относительно типов вулканических извержений на поверхности спутника, существует мало подтверждающих данных.

В мае и октябре 2023 года "Юнона" пролетала мимо Ио, приблизившись к нему на расстояние около 35 000 километров и 13 000 километров соответственно. Среди инструментов "Юноны", позволивших хорошо разглядеть манящий спутник, был и JIRAM — "Джовианский инфракрасный картограф аврор".

Инфракрасные данные, собранные 15 октября 2023 года инструментом JIRAM на борту аппарата "Юнона", показывают Чорс Патера — лавовое озеро на спутнике Юпитера Ио. Команда считает, что озеро в значительной степени покрыто толстой расплавленной коркой, с горячим кольцом по краям, где лава из недр Ио непосредственно выходит в космос. Credits: NASA/JPL-Caltech/SwRI/ASI/INAF/JIRAM/MSSS

Предназначенный для захвата инфракрасного света (который не виден человеческому глазу), исходящего из глубин Юпитера, JIRAM исследует погодный слой на глубине от 50 до 70 километров под облачными вершинами газового гиганта. Но во время расширенной миссии "Юноны" команда миссии также использовала инструмент для изучения спутников Ио, Европы, Ганимеда и Каллисто. Изображения Ио, полученные JIRAM, показали наличие ярких колец, окружающих многочисленные горячие пятна на поверхности.

"Высокое пространственное разрешение инфракрасных изображений JIRAM в сочетании с благоприятным положением Юноны во время пролетов обнаружило, что вся поверхность Ио покрыта лавовыми озерами, содержащимися в кальдероподобных формах", - сказал Алессандро Мура, соисследователь "Юноны" из Национального института астрофизики в Риме. "В области поверхности Ио, о которой мы имеем самые полные данные, по нашим оценкам, около 3% поверхности покрыто одним из этих озер расплавленной лавы". (Кальдера — это большое углубление, образующееся во время извержения и разрушения вулкана).

Огнедышащие озера

Данные, полученные JIRAM во время пролета мимо Ио, не только подчеркивают богатые запасы лавы на спутнике, но и дают представление о том, что может происходить под его поверхностью. На инфракрасных изображениях нескольких лавовых озер Ио виден тонкий круг лавы на границе между центральной корой, которая покрывает большую часть лавового озера, и стенками озера. Отсутствие лавовых потоков на краю озера и за его пределами указывает на то, что существует баланс между расплавом, извергающемся в лавовые озера, и расплавом, который циркулирует обратно в подземную систему.

"Теперь мы имеем представление о самом распространенном типе вулканизма на Ио: огромные лавовые озера, где магма поднимается и опускается", - сказал Мура. "Лавовая корка вынуждена разбиваться о стенки озера, образуя типичное лавовое кольцо, которое можно увидеть в лавовых озерах Гавайских островов. Стены, вероятно, имеют сотни метров высотой, что объясняет, почему обычно не наблюдается вытекание магмы из патеров — чашеобразных образований, созданных вулканизмом, — и ее движение по поверхности спутника".

Данные JIRAM позволяют предположить, что большая часть поверхности этих горячих точек Ио состоит из каменистой коры, которая циклически движется вверх и вниз как одна сплошная поверхность благодаря центральному восходящему потоку магмы. Согласно этой гипотезе, поскольку кора касается стенок озера, трение удерживает ее от скольжения, что приводит к деформации и, в конечном итоге, разрыву, обнажая лаву, которая находится под поверхностью.

Существует альтернативная гипотеза: магма изливается посреди озера, растекается и образует корку, которая опускается вдоль края озера, обнажая лаву.

"Мы только начинаем изучать результаты JIRAM, полученные во время близких пролетов мимо Ио в декабре 2023 и феврале 2024 года", - сказал Скотт Болтон, главный исследователь "Юноны" в Юго-Западном научно-исследовательском институте в Сан-Антонио. "Наблюдения показывают захватывающую новую информацию о вулканических процессах на Ио. Сочетая эти новые результаты с долгосрочной кампанией "Юноны" по мониторингу и картографированию вулканов на невиданных ранее северном и южном полюсах Ио, JIRAM становится одним из самых ценных инструментов для изучения того, как устроен этот страждущий мир".

13 июня "Юнона" совершила свой 62-й пролет мимо Юпитера, который включал пролет мимо Ио на высоте около 29 250 километров. 63-й пролет газового гиганта запланирован на 16 июля.

• juno
• Ио