Юпитер ежедневно "уничтожает" атмосферу спутника Ио, но всего на два часа

Юпитер ежедневно "уничтожает" атмосферу спутника Ио, но всего на два часа

Учёные выяснили, что атмосфера спутника Юпитера Ио "умирает" без солнечных лучей.
Иллюстрация SwRI/Andrew Blanchard.

Вулканический спутник Юпитера Ио обладает очень разрежённой атмосферой, которая разрушается в тени планеты и возрождается вновь под воздействием солнечных лучей, выяснили астрономы.

"Исследователи Ио впервые напрямую наблюдали это замечательное явление. Результаты работы помогут лучше понять этот геологически активный спутник", — отмечает в пресс-релизе учёный из Юго-западного научно-исследовательского института Константин Цанг (Constantine Tsang).

Ио – это один из самых вулканически активных объектов в Солнечной системе, на нём находится порядка 400 действующих вулканов. Воздействие гравитационных сил Юпитера и других спутников приводят к их геологической активности – вулканы извергают струи сернистого газа. Последние могут возвышаться над поверхностью Ио более чем на 480 километров. Кроме того, во время извержения вулканы производят обширные поля базальтовой лавы, которая может простираться на сотни километров.

Новое исследование зафиксировало атмосферные изменения на Ио, когда гигантская планета отбрасывала тень на поверхность своего спутника. Это, кстати, происходит по меркам космоса довольно часто: длина суток на Ио соотносима с 1,7 земными сутками. Оказалось, что во время таких затемнений разрежённая атмосфера Ио, состоящая в основном из сернистого газа (SO2), выбрасываемого вулканами, буквально "умирает": SO2 замерзает. Но стоит Ио только выйти из тени Юпитера, как атмосфера спутника под воздействием солнечных лучей восстанавливается, поскольку лёд (замороженный сернистый газ) согревается и сублимируется (переходит из твёрдого состояния в газообразное).

Данные большого восьмиметрового телескопа Gemini North, установленного на Гавайях, а также инструмента Texas Echelon Cross Echelle Spectrograph показали, что атмосфера Ио начинает "сдуваться", когда температура падает с минус 112 градусов по Цельсию (в солнечном свете) до минус 132 градусов по Цельсию (в этот момент спутник погружается во тьму).

Вероятно, только то, что сумрак длится около двух часов, и спасает атмосферу спутника. При полном затмении она фактически разрушается, так как большая часть сернистого газа оседает в виде инея на поверхности Ио. Но стоит ему вернуться под лучи Солнца и немного согреться, как атмосфера восстанавливается.

"Исследование подтверждает, что атмосфера Ио находится в состоянии постоянного разрушения и восстановления, и показывает, что большая часть атмосферы поддерживается сублимацией льда SO2", — говорит один из авторов научной работы Джон Спенсер (John Spencer).

По его словам, гиперактивные вулканы являются основным источником SO2, но солнечный свет управляет атмосферным давлением, ежедневно контролируя температуру льда на поверхности. "Мы давно подозревали, что это так, но только сейчас смогли узнать, как именно всё происходит", — добавляет Спенсер.

Исследование опубликовано в научном издании Geophysical Research.