«Уэбб» и «Хаббл» помогут зонду «Юнона» изучить спутник Юпитера Ио
Наука

«Уэбб» и «Хаббл» помогут зонду «Юнона» изучить спутник Юпитера Ио

29 августа 2023 года, 10:19

Ио — это не только один из спутников Юпитера размером примерно с нашу Луну, но еще и самое вулканически активное тело в Солнечной системе — по сравнению с ним даже Венера не так экстремальна. Изучением именно этого спутника в скором времени плотно «займется» автоматическая межпланетная станция НАСА «Юнона», а помогут ей в этом телескопы «Хаббл» и «Джеймс Уэбб».

Сначала оба космических телескопа будут собирать данные об Ио удаленно — полученные сведения помогут «Юноне» ориентироваться во время ее миссии в следующем году, когда зонд несколько раз пролетит на близком расстоянии от спутника. Группу ученых возглавят сотрудники Юго-Западного исследовательского института (SwRI), их научная деятельность продлится как минимум два года.

Время для наблюдений за Ио посредством «Хаббла» и «Уэбба» специалистам SwRI предоставил Институт исследований космоса с помощью космического телескопа (STScI), который как раз управляет работой двух оптических приборов. Ожидается, что команда будет собирать данные о спутнике, пока «Хаббл» совершает 122 оборота вокруг Земли. «Уэбб» же посвятит орбите Юпитера значительно меньше времени — всего около пяти часов, но ученые рассчитывают компенсировать эти ограничения высоким разрешением телескопа.

«Мы надеемся получить новое представление о драматическом вулканизме Ио, взаимодействии плазмы со спутником и скоплениях газа и плазмы, которые распространяются через обширную магнитосферу Юпитера и вызывают интенсивные излучения», — заметил глава исследовательской группы SwRI Курт Ретерфорд, .

По оценкам ученых, поверхность Ио усеяна сотнями активно извергающихся вулканов, которые могут выбрасывать лаву на десятки километров в его разреженную безводную атмосферу. Всему виной близость планеты-гиганта и ее мощное гравитационное влияние, буквально «раздавливающее» космические тела поблизости. Другие спутники только усугубляют проблему.

Приливные силы настолько мощны, что способны спровоцировать одновременно подъем и опускание поверхности Ио на целых 100 метров. При этом считается, что ионизированные частицы, вылетающие из атмосферы спутника, составляют большую часть материала, захватываемого магнитным полем Юпитера. В ходе этого процесса вокруг планеты образуется облако заряженных частиц в форме бублика, называемое Плазменным тором Ио (IPT).

«Большая часть этих материалов на самом деле не выходит прямо из вулканов, а скорее связана с возгонкой замерзшего диоксида серы с дневной поверхности Ио. Взаимодействие между атмосферой Ио и окружающей плазмой обеспечивает механизм отвода газов, выделяющихся с замерзшей поверхности спутника», — рассказывает Кэтрин де Клир из Калифорнийского технологического института.

Но загадок все еще много: «Например, сколько серы переносится с Ио на поверхность [спутника Юпитера] Европы? Как полярные сияния на Ио соотносятся с полярными сияниями на Земле — северным сиянием — и Юпитере?» — задался вопросом соруководитель проекта из Университета Колорадо Фрэн Багенал.

Изучение спутника Ио, названного в честь жрицы Геры и возлюбленной Зевса, с помощью исследовательского зонда НАСА «Юнона» (Juno), а также двух космических телескопов позволят ученым получить более систематическое представление о процессах, происходящих на небесном теле. С 4 июля 2016 года, когда «Юнона» «воссоединилась» с Юпитером, она совершила несколько облетов газового гиганта и его крупных спутников, в частности Европы.

Последний раз зонд пролетал мимо Ио 30 июля, приблизившись к нему примерно на 22 000 километров. Новое сближение наступит 30 декабря, а затем — 1 февраля 2024 года. До этого, 20 сентября, состоится более отдаленный облет Ио — причем одновременно с наблюдениями «Хаббла» и «Уэбба». Другого шанса провести такого рода наблюдения не представится по крайней мере до 2030-х годов.

Дальнейшие миссии к Юпитеру и его спутникам уже намечены: автоматические межпланетные станции Europa Clipper и Jupiter Icy Moons Explorer (JUICE) должны прибыть в систему Юпитера между 2029 и 2031 годами. Но ни один из зондов не будет пролетать мимо Ио.