Астрономы объяснили происхождение атмосферы спутника Ио

Наблюдения показали, что разреженная атмосфера Ио наполняется сернистыми газами, которые поднимаются из вулканов и испаряются с ледяной поверхности юпитерианского спутника.

Спутник Юпитера Ио — самое вулканически активное тело во всей Солнечной системе. Площадь его поверхности в 10-12 раз меньше, чем у Земли, однако на ней насчитывается более 400 активных вулканов. Они постоянно выбрасывают сернистые газы, большая часть которых быстро замерзает, придавая ледяной коре спутника желтовато-красные оттенки.

Атмосфера Ио крайне разрежена, и в ней доминируют те же оксиды серы. Разумеется, источник этих газов — вулканы, однако до сих пор было неясно, как именно они сюда попадают: напрямую или же сперва замерзают, а затем — сублимируют (испаряются, минуя жидкую фазу, прямо из льда) с поверхности спутника. Чтобы выяснить это, группа американских астрономов провела дополнительные наблюдения Ио с помощью наземных радиотелескопов ALMA. Их статья принята к публикации в журнале Planetary Science Journal и представлена в открытой онлайн-библиотеке препринтов arXiv.org.

Присутствие серы на поверхности Ио видно по ее желто-оранжевым тонам / ©NASA, JPL, University of Arizona

Ученые получили снимки спутника под прямыми солнечными лучами, а также в моменты его прохождения в тени Юпитера, когда здесь становится особенно холодно и сублимация замерзших сернистых веществ невозможна. Это позволило различить вклад разных процессов в атмосферу Ио и показать, что от 30 до 50 процентов всего моно- и диоксида серы попадает сюда непосредственно из вулканических выбросов, а остальное — сублимирует. В периоды освещенности поток газов оказывается в два-три раза интенсивнее, чем в периоды «затмений».

При прохождении спутника в тени планеты можно было видеть газовые шлейфы, поднимающиеся от вулканов. Интересно, что в составе некоторых из них не обнаружилось ни SO, ни SO2: они состоят в основном из хлорида калия. По мнению астрономов, это свидетельствует о том, что разные вулканы Ио питаются от разных по составу магматических резервуаров, подогреваемых приливной энергией, которую создает гравитация Юпитера и соседних крупных спутников.