Раскаленная загадка: новые тайны Ио, открытые телескопом «Джеймс Уэбб»
Приливные силы Юпитера и его других лун безжалостно растягивают и сжимают Ио, разогревая ее недра до такой степени, что этот спутник стал самым вулканически активным телом в нашей Солнечной системе. Благодаря космическому телескопу «Джеймс Уэбб» (JWST) у ученых появилась беспрецедентная возможность заглянуть в его огненное нутро.
Используя данные ближнего инфракрасного спектрографа телескопа, группа исследователей под руководством Имке де Патер сделала ряд революционных открытий, проливающих свет на вулканическую активность и состав атмосферы Ио.
Энергия извержений и таинственный газ
Первые наблюдения в ноябре 2022 года сразу же принесли сенсацию. В районе лавового потока Канехекили ученые зафиксировали невероятно мощное извержение. Но главным открытием стало не оно. Впервые в истории астрономы обнаружили, что некоторые вулканы Ио выбрасывают возбужденную форму газа — монооксид серы. Это прямое наблюдение подтвердило гипотезу, которую команда выдвинула два десятилетия назад.
В тот же период «Уэбб» засек рост теплового излучения от гигантского лавового озера Локи Патера. Этот сигнал указывал на процесс, при котором толстая твердая корка на поверхности озера погружается в расплавленную лаву beneath.
Девять месяцев спустя: эволюция огненного мира
Следующая возможность наблюдать Ио представилась в августе 2023 года. И вновь, как и в 2022-м, спутник находился в тени Юпитера, что позволило зафиксировать излучение, которое обычно «заглушается» солнечным светом.
Сравнив новые снимки со старыми, ученые увидели динамику изменений. Потоки лавы от извержения в регионе Канехекили значительно расширились, покрыв площадь более 4300 квадратных километров — это в четыре раза больше, чем девять месяцев назад. А на лавовом озере Локи Патера образовалась и остыла новая кора, что соответствует его циклическому поведению, наблюдаемому последние несколько десятилетий.
«Скрытый» вулканизм и атмосферные загадки
Новые изображения также зафиксировали выбросы монооксида серы в атмосфере Ио над Канехекили, а также — что стало неожиданностью — над двумя другими регионами, не связанными с явной вулканической активностью. Исследователи предполагают, что это следствие «скрытого вулканизма», не проявляющегося в мощных извержениях.
Но самым интригующим открытием 2023 года стал другой газ — атомарная сера. «Джеймс Уэбб» впервые detected ее эмиссию на таких длинах волн в атмосфере Ио. В отличие от «пятнистого» монооксида серы, сера была распределена удивительно равномерно по всей северной полусфере.
Проанализировав данные, ученые пришли к выводу: источником этой серы были не вулканы. Главную роль сыграл плазменный тор Ио — область с высокой концентрацией заряженных частицев, окружающая его орбиту. Электроны из этого тора проникают в богатую диоксидом серы атмосферу спутника и при столкновении «возбуждают» атомы серы, заставляя их светиться.
Угол наблюдения «Уэбба» и положение северного полушария относительно плазменного тора идеально объяснили, почему свечение серы было сконцентрировано именно там. Совместно с данными обсерватории Кека и телескопа «Хаббл» эти открытия позволяют предположить, что вся система «плазменный тор — атмосфера Ио» остается удивительно стабильной на протяжении десятилетий.
Взгляд в будущее
Открытия, сделанные с помощью «Джеймса Уэбба», — это лишь первый шаг. Они не только отвечают на старые вопросы, но и задают новые. Что именно вызывает «скрытый» вулканизм? Как именно динамика плазменного тора влияет на химический состав и стабильность атмосферы Ио?
Ответы на них, возможно, даст будущая миссия NASA «Io Volcano Observer», которая должна будет вблизи изучить этот раскаленный мир. А до тех пор «Джеймс Уэбб» продолжит вглядываться в его динамичную и полную загадок атмосферу, по кусочкам собирая головоломку самой бурной луны в Солнечной системе.
В нашем Telegram‑канале, и группе ВК вы найдёте новости о непознанном, НЛО, мистике, научных открытиях, неизвестных исторических фактах. Подписывайтесь, чтобы ничего не пропустить.
