Juno сфотографировал лавовые озера на Ио

Автоматическая межпланетная станция Juno («Юнона»), работающая на орбите Юпитера, в 2023 и 2024 годах выполнила несколько близких пролетов около одного из самых интересных спутников этой планеты, Ио. Планетологи все еще продолжают изучать данные, собранные в ходе этих пролетов, и новая статья в журнале Nature Communications Earth and Environment посвящена лавовым озерам на Ио. Она впервые пытается описать происходящие в них процессы.

Ио – ближайший к Юпитеру из четырех галилеевых спутников. Из-за воздействия мощных приливных сил со стороны планеты-гиганта, Ио является самым вулканически активным телом из известных в Солнечной системе. На нем существуют сотни действующих вулканов. Помимо этого, он находится внутри радиационных поясов Юпитера, что делает условия на поверхности Ио особенно жесткими.

Новое исследование, опубликованное 20 июня, основано на снимках инфракрасного спектрографа JIRAM. Оно описывает распространенность на Ио лавовых озер и происходящие там вулканические процессы. Снимки JIRAM были получены в мае и октябре 2023 года с расстояния 35 и 13 тысяч км.

Высокое пространственное разрешение инфракрасных изображений JIRAM в сочетании с выгодным положением космического аппарата во время пролета позволили ученым утверждать, что вся поверхность Ио покрыта лавовыми озерами, содержащимися в углублениях, напоминающих кальдеры. Кальдерами геологи называют большие котловины с пологим дном, образовавшаяся в результате извержения вулкана и обрушения его стенок. В той области Ио, которую удалось заснять наиболее детально, лишь одно крупное лавовое озеро занимает около 3% поверхности.

Собранные JIRAM данные позволяет также оценить некоторые процессы, происходящие под поверхностью спутника. На инфракрасных снимках виднеются лавовые круги на границе между самим озером и его стенками. Они указывают на отсутствие потоков и на наличие баланса между лавой, поступающей в озеро, и материалом, уходящим обратно в недра спутника.

По мнению ученых, эти особенности свидетельствуют о том, что площадной тип вулканизма является наиболее распространенным на Ио. Вместо классических вулканов магма поступает в огромные озера, которые то поднимаются, то опускаются. При этом, лавовая корка на границах озера ломается и формирует круги, аналогичные тем, которые можно наблюдать, например, на Гавайях. Высота стенок этих озер может достигать сотни метров. Благодаря им магма не переливается через край и не растекается по поверхности Ио.

Инфракрасные снимки показывают, что большая часть горячих точек на поверхности Ио состоит из затвердевшей коры, которая циклически перемещается вверх и вниз из-за движения магмы под ней. По одной из версий, при трении о стенки озера эта корка деформируется, разрушается и обнажает подстилающую ее расплавленную лаву. Вторая версия гласит, что магма поднимается в середине озера, распространяется и образует корку, которая опускается ближе к краям озера, обнажая лаву.

Планетологи еще только начинают изучать снимки JIRAM, сделанные в ходе наиболее близких пролетов около Ио в декабре 2023 и феврале 2024 года. Ожидается, что они дадут еще больше новой информации о спутнике.