Новые радиоизображения, полученные от комплекса радиотелескопов, расположенный в чилийской пустыне Атакама (ALMA), впервые показывают прямое влияние вулканической активности на атмосферу спутника Юпитера Ио.
Ио - самая вулканически активная луна в нашей Солнечной системе. Здесь находится более 400 действующих вулканов, извергающих серные газы, которые при замерзании на поверхности придают Ио его желто-бело-оранжево-красный цвет.
Хотя атмосфера Ио чрезвычайно тонкая - примерно в миллиард раз тоньше земной атмосферы, она может рассказать нам о вулканической активности Ио и открыть нам окно в экзотические внутренности Луны и то, что происходит под ее красочной корой.
Предыдущие исследования показали, что в атмосфере Ио преобладает газообразный диоксид серы, в конечном итоге полученный в результате вулканической активности. «Однако неизвестно, какой процесс движет динамикой в атмосфере Ио», - сказала Имке де Патер из Калифорнийского университета в Беркли. «Это вулканическая активность или газ, который сублимировался (перешел из твердого в газообразное состояние) с ледяной поверхности, когда Ио находится под воздействием солнечного света?».
Чтобы различать различные процессы в атмосфере Ио, группа астрономов использовала ALMA для создания снимков луны, когда она входила и выходила из тени Юпитера (они называют это «затмением»).
«Когда Ио заходит в тень Юпитера и находится вне прямого солнечного света, он слишком холоден для газообразного диоксида серы, и он конденсируется на поверхности Ио. В течение этого времени мы можем видеть только диоксид серы вулканического происхождения. В это время мы можем точно увидеть, как большая часть атмосферы находится под воздействием вулканической активности», - пояснила Статия Лущ-Кук из Колумбийского университета в Нью-Йорке.
Благодаря исключительному разрешению и чувствительности ALMA астрономы впервые смогли ясно увидеть шлейфы диоксида серы (SO2) и монооксида серы (SO), поднимающиеся из вулканов. Основываясь на снимках, они подсчитали, что действующие вулканы напрямую производят 30-50 процентов атмосферы Ио.
Изображения ALMA также показали, что из вулканов выходит третий газ: хлорид калия (KCl). «Мы видим KCl в вулканических регионах, где мы не видим SO2 или SO», - сказала Лущ-Кук. «Это убедительное доказательство того, что резервуары магмы под разными вулканами различаются».
Ио является вулканически активным из-за процесса, называемого приливным нагревом. Ио вращается вокруг Юпитера по не совсем круглой орбите, и, как и наша Луна всегда обращена одной и той же стороной к Земли, так и Ио обращен одной и той же стороной к Юпитеру. Гравитационное притяжение других спутников Юпитера - Европы и Ганимеда - вызывает огромное количество внутреннего трения и тепла, в результате чего возникают вулканы, такие как Локи Патера, размер которого составляет более 200 километров в поперечнике. «Изучая атмосферу Ио и вулканическую активность, мы узнаем больше не только о самих вулканах, но также о процессе приливного нагрева и внутренней части Ио», - добавила Лущ-Кук.
Большой неизвестностью остается температура в нижних слоях атмосферы Ио. В будущих исследованиях астрономы надеются измерить это с помощью ALMA. "Чтобы измерить температуру атмосферы Ио, нам нужно получить снимки более высокого разрешения, для этого требуется, чтобы мы наблюдали за луной в течение более длительного периода времени.
По информации https://www.astronews.ru/cgi-bin/mng.cgi?page=news&news=20201022000923
