Вчені місії NASA Juno виявили потужний вулканічний гарячий ділянку в південній півкулі Іо, енергія вивержень якого в шість разів перевищує потужність усіх електростанцій Землі. Це відкриття стало можливим завдяки інфрачервоному спектрометру JIRAM (Jovian Infrared Auroral Mapper), наданому Італійським космічним агентством.
«Під час розширеної місії Juno двічі пролітав дуже близько до Іо, — розповідає головний дослідник місії Скотт Болтон із Південно-Західного науково-дослідного інституту в Сан-Антоніо. — Кожен проліт давав нам несподівані дані про цей страждаючий супутник, але останній, більш віддалений проліт, просто вразив нас. Це найпотужніша вулканічна подія, коли-зареєстрована на самій вулканічно активній планеті Сонячної системи — а це багато про що говорить».
Причина вулканічної активності Іо — Юпітер
Іо за розміром порівнянний із Місяцем, але знаходиться дуже близько до гігантського Юпітера. Перебуваючи на еліптичній орбіті, супутник робить повний оберт навколо планети кожні 42,5 години. Відмінності в гравітаційному тяжінні Юпітера призводять до того, що супутник постійно зазнає потужних припливних впливів. В результаті всередині Іо генерується колосальна енергія, яка розігріває надра і викликає нескінченні виверження лави та викиди попелу в атмосферу з приблизно 400 вулканів, що вкривають його поверхню.
Інструмент JIRAM був розроблений для вивчення глибинних шарів атмосфери Юпітера, аналізуючи інфрачервоне випромінювання, що виходить з-під хмар. Однак після продовження місії Juno його почали використовувати і для спостережень за іншими супутниками Юпітера — Іо, Європою, Ганімедом і Каллісто.
Під час розширеної місії апарат Juno пролітає над Іо через кожну другу орбіту, фіксуючи зміни на його поверхні. У грудні 2023 року та лютому 2024 року Juno здійснив два близькі прольоти, наблизившись до супутника на відстань 1500 км. Останній проліт відбувся 27 грудня 2024 року, коли Juno пролетів на висоті 74 400 км, націливши інфрачервоний спектрометр на південну півкулю Іо.
Іо розігрівається
«JIRAM зафіксував екстремальне інфрачервоне випромінювання — величезний гарячий ділянку в південній півкулі Іо, настільки потужний, що він перевантажив наш детектор», — повідомив Алессандро Мура, співдослідник місії Juno з Національного інституту астрофізики в Римі. — «Ми припускаємо, що це кілька близько розташованих гарячих точок, які вивергалися одночасно. Це може свідчити про існування підземної магматичної камери величезних розмірів. Дані підтверджують, що це найпотужніше виверження, коли-зареєстроване на Іо».
За оцінками наукової групи JIRAM, нещодавно виявлений вулканічний ділянка займає близько 100 000 квадратних кілометрів. До цього рекордсменом за розміром був лавовий басейн Локі Патера (Loki Patera), площа якого становить 20 000 квадратних кілометрів. Випромінювана потужність нового гарячого ділянки перевищила 80 трильйонів ват.
На знімках Іо, зроблених у 2024 році камерою JunoCam на борту космічного апарата NASA Juno, видно значні зміни поверхні (вказані стрілками) в районі південного полюса юпітеріанського місяця. Ці зміни відбулися між 66-м і 68-м перигеєм, або точкою на орбіті «Юнони», коли вона знаходиться найближче до Юпітера. Авторське право: NASA/JPL-Caltech/SwRI/MSSS Image processing by Jason Perry
Фотографічні докази
Гарячий ділянка також був зафіксований камерою JunoCam, яка працює у видимому діапазоні. Вчені порівняли зображення з двох попередніх прольотів Juno із фотографіями, зробленими 27 грудня. Незважаючи на нижчу роздільну здатність останніх знімків (через більшу відстань), на них чітко видно зміни кольору поверхні навколо гарячого плями. У планетології подібні зміни часто пов'язують із активною вулканічною діяльністю.
Виверження такого масштабу залишають довгострокові сліди. Раніше потужні вулканічні події на Іо призводили до появи різноманітних геологічних утворень, включаючи пірокластичні відкладення (уламки гірських порід, викинуті під час виверження), лавові потоки, що живляться тріщинами, а також відкладення сірки та діоксиду сірки.
Наступні спостереження
Juno планує ще один, більш віддалений проліт над Іо 3 березня, щоб знову зафіксувати гарячий ділянку та оцінити зміни місцевості. Можливо, цей регіон також вдасться спостерігати із Землі.
«Нам завжди цікаво фіксувати рекордні події, але цей новий гарячий ділянка може дати нам набагато більше, — зазначив Болтон. — Цей феномен може допомогти краще зрозуміти вулканічну активність не лише на Іо, але й на інших планетах».
