[830x]
_{В августе прошлого года на спутнике Юпитера Ио в течение двух недель было замечено три крупных вулканических извержения. Извержение на Ио, произошедшее 29 августа 2013 года, было одним из самых крупных извержений, которые когда-либо наблюдали на объекте Солнечной системы с самой большой вулканической активностью
Автор снимка: Кэтрин де Клир (Katherine de Kleer)/Калифорнийский университет в Беркли/Обсерватория “Джемини” (“Близнецы”)}
Три огромных вулканических извержения произошли на луне Юпитера Ио в последние две недели августа прошлого года. Это подтолкнуло астрономов к мысли, что такие "извержения вулканов", которые могут выбрасывать вещество из недр космического тела на сотни миль над их поверхностью, на самом деле, могут оказаться более распространенным событием, чем они предполагали ранее.

"Обычно мы не рассчитываем обнаружить гигантское извержение чаще, чем один раз в год или в два года, и извержения, как правило, не такие яркие, как это",– отмечает Имке де Патер, профессор, заведующий кафедрой астрономии Калифорнийского университета в Беркли, ведущий автор одной из двух научных статей, описывающих замеченные извержения. "В данном случае мы могли наблюдать три очень ярких извержения, и это позволяет предположить, что если бы мы чаще туда смотрели, то смогли бы заметить больше извержений на Ио".

Ио, самая близко расположенная к Юпитеру из четырех крупных “галилеевых” лун (естественных спутников) Юпитера, имеет диаметр приблизительно 2300 миль (3630 километров). Не считая Земли, это единственное в Солнечной системе известное место, где вулканы выбрасывают раскаленную до чрезвычайно высоких температур лаву подобно тому, как это происходит во время извержения земных вулканов. Поскольку Ио не отличается большими силами гравитации, то крупные вулканические извержения создают своеобразный “зонтик” из мусора, который поднимается высоко в космическое пространство.

[830x]
_{На этих снимках представлена Ио, луна Юпитера, снимки сделаны на разных длинах волн в инфракрасном диапазоне (в микронах, μm, или миллионных долях метра) с помощью 10-метрового телескопа Keck II Обсерватории Кека ( W. M. Keck Observatory) 15 августа 2013 года (a-c), и телескопа “Джемини Север” ( Gemini North telescope) 29 августа 2013 года (d).
Авторы снимка: Имке де Патер (Imke de Pater ) и Кэтрин де Клир / Калифорнийский университет в Беркли/Обсерватория “Джемини” /Обсерватория Кека}
Давний коллега де Патера, являющийся соавтором его статьи, Эшли Дэвис, вулканолог из Лаборатории реактивного движения НАСА, в Пасадене, штат Калифорния, утверждает, что недавние извержения соответствуют по своей интенсивности последним событиям, когда за короткий период времени были выброшены десятки кубических миль лавы над площадью, превосходящей сотни квадратных миль.

"Эти последние события отнесены к относительно редкому классу извержений на Ио, отличающихся своей масштабностью и поразительно высоким тепловым излучением,– поясняет Дэвис,– Количество энергии, которое выделяется в процессе таких извержений, предполагает, что лавовые фонтаны, с силой извергаемые из расщелин, выносят лаву с очень высокой скоростью (в единицах объема в секунду), образуя лавовые потоки, быстро растекающиеся по поверхности Ио".

Все три события, включая самое крупное и мощное извержение из трех, зафиксированное 29 августа 2013 года, можно было охарактеризовать как “огневые завесы”, так как лаву выбрасывало взрывом из расщелин длиной, наверное, в несколько миль. Статьи, одну из которых написала Кэтрин де Клир (ведущий автор), аспирантка Калифорнийского университета в Беркли, в соавторстве с астрономом-исследователем из этого же университета, Мате Адамковичем (Máté Ádámkovics), а другая – совместный труд соавторов Адамковича и Дэвида Р Чиарди (David R. Ciardi) из Института по изучению экзопланет (НАСА)/Калифорнийский технологический институт, Пасадена, были приняты к публикации в журнале Icarus (Икарус).

Чиарди – астроном, занимающийся изучением экзопланет, который в процессе формирования изображений в Обсерватории Кека ( W. M. Keck Observatory) на Гавайях проводил отбор фотоснимков, сделанных в инфракрасном диапазоне, для де Патера, также принимавшего участие в данном научном исследовании.

“Я понял, что это прекрасная возможность “связать концы с концами” в теории образования/эволюции Солнечной системы,– заметил он.– Ясное представление о нашей Солнечной системе поможет дать ясное понимание всех остальных систем, которые мы обнаруживаем, и наоборот”.

Де Патер обнаружил первые два крупных извержения, которые произошли 15 августа 2013 года в южном полушарии Ио, используя камеру, работающую в ближней инфракрасной области спектра, (NIRC2), соединенную с системой адаптивной оптики, установленной на телескопе Keck II , одном из двух 10-метровых телескопов, работающих в Обсерватории Кека. Было установлено путем расчетов, что самое яркое извержение, наблюдаемое в кратере вулкана, получившем название Rarog Patera, создало лавовый поток, охвативший площадь 50 квадратных миль (130 квадратных километров), а его толщина составила 30 футов (10 метров). Второе извержение, замеченное рядом с другим кратером под названием Heno Patera, привело к образованию потоков, охвативших площадь в 120 квадратных миль (310 квадратных километров).

29 августа де Патер обнаружил третье извержение, еще более яркое, можно сказать, одно из самых ярких извержений, которые когда-либо наблюдались на Ио, используя блок формирования изображений с адаптивной оптикой, установленной на телескопе “Джемини Север”, расположенном на вершине вулкана Мауна Кеа, совместно со спектрометром SpeX, работающим в ближней инфракрасной области (БИК) спектра, который установлен на ближайшем инфракрасном телескопе НАСА (IRTF). Де Клир использовала удачное обнаружение этого извержения одновременно с помощью телескопов “Джемини” и IRTF, чтобы показать, что температура извержения могла быть значительно более высокой, чем сегодня установлено для типичных извержений вулканов на Земле. "Показательно для того состава магмы, который был характерен для вулканических извержений на Земле только в период её формирования",– сделала вывод де Клир.

Дэвис разработал модели, позволяющие прогнозировать объем извергаемой магмы на основе спектроскопических наблюдений. "Это поможет нам понять процессы, которые повлияли на формирование рельефа поверхности всех планет земной группы, включая Землю, и Луны".

Впервые вулканы на Ио были обнаружены в 1979 году, а последующие исследования с привлечением космического аппарата НАСА “Галилео” (Galileo), который в первый раз пролетал мимо Ио в 1996 году, и наземных телескопов показывают, что извержения и лавовые фонтаны происходят постоянно, образуя реки и озера лавы. Только 13 крупных извержений были замечены в период между 1978 и 2006 годами, отчасти благодаря тому, что группа астрономов, в которую входил и де Патер, постоянно сканировала эту луну. Вполне возможно, что извержения вулканов на Ио подобны тем, которые сформировали рельеф поверхности внутренних планет Солнечной системы, в частности, Земли и Венеры в юный период их эволюции.

"Для нас Ио – своеобразная вулканическая лаборатория, в которой мы можем заглянуть в далекое прошлое планет земной группы, чтобы добиться лучшего понимания, как происходили такие крупные извержения вулканов и каковы причины, обусловливающие их скоротечность или продолжительную активность",– говорит Дэвис.

В третьей статье, принятой для публикации в “Икарусе” (Icarus), де Патер, Дэвис и их коллеги подвели итог десятилетнего наблюдения за поведением Ио с помощью телескопов Keck II и “ Джемини”. Составленная ими карта поверхности Ио точно определила более двух десятков активных областей, пространственное распределение которых значительно изменилось в период с 2001 по 2010 годы. Команда исследователей надеется, что ежегодный мониторинг поверхности Ио позволит определить характер происходящих на луне вулканических извержений, установить точный состав магмы и составить точную карту пространственного распределения теплового потока и его возможных изменений с течением времени. ”Эта информация очень важна, поскольку поможет лучше понять физические процессы, участвующие в процессах нагрева и охлаждения на поверхности Ио”,– отмечает де Патер.

Данная работа финансировалась Национальным научным фондом (США) в рамках реализации программ НАСА, посвященных исследованиям внешних планет и геологии и геофизики планет. Лабораторией реактивного движения (JPL) руководит Калифорнийский технологический институт от имени НАСА. JPL руководит миссией “Галлилео” под эгидой НАСА.

Источник: http://www.nasa.gov/jpl/news/jupiters-moon-io-20140804/index.html#.U-32-fl_vkX
Перевод: Дорохова Елена http://www.astrogorizont.com/content/read-sputnik_Jupitera_2