Бурлящий мир Ио

В отличие от большинства спутников планет Солнечной системы, этот не представляет собой ледяной шар. Наоборот, луна Юпитера Ио — безумный мир высоких температур и бесконечных извержений вулканов. Мир, в котором вздымаются и рушатся горы, превосходящие самые высокие пики Земли.

Бескрайние равнины, покрытые яркой коркой всех оттенков жёлтого, белого, красного и зелёного цветов. Кипящие недра, непрерывно извергающие на поверхность потоки лавы, которые застывают под влиянием космического холода. Пики невероятной высоты, пронзающие тонкую ядовитую атмосферу, и гигантские провалы-патеры, заполненные продуктами вулканической деятельности. Всё это бурлящее безумие — повседневность спутника Юпитера Ио, самого вулканически активного тела в Солнечной системе.

Спутник был известен ещё с 17-го века, его открыл великий Галилео Галилей. Но лишь в 1970-х годах несколько аппаратов серий «Пионер» и «Вояджер» пролетели недалеко от Ио и передали на Землю ценные сведения. Больше всего информации прислал аппарат «Галилео», который несколько раз сближался с Ио с 1995 по 2002 год.

Исследовав снимки, астрономы обратили внимание на огромные шлейфы, тянущиеся с поверхности спутника в космическое пространство. Вскоре стало ясно, что это следы деятельности вулканов. По мере изучения стало ясно, что Ио — настоящий вулканический заповедник. Всего здесь выявлено около 400 вулканов, из которых по меньшей мере 150 активно действующих.

По мере изучения стало ясно, что все вулканы Ио делятся на два типа. Первые — послабее, чья температура не превышает 350-400 градусов по шкале Кельвина (это чуть более 100 градусов по привычной нам шкале Цельсия). Раскалённые газы вырываются из таких вулканов со скоростью до 500 метров в секунду и поднимаются на высоту до 100 километров над поверхностью.

Вторая же категория — это по-настоящему гигантские вулканические объекты, которые способны разогреваться до чудовищных температур — около 1600 градусов по шкале Кельвина. Эти гиганты «стреляют» в космос струями газа, которые поднимаются на высоту до 300-500 километров и пронзают пространство со скоростью 1 километр в секунду. Огромные «зонтики» из выброшенного газа висят над поверхностью спутника довольно долго и неоднократно были сфотографированы космическими аппаратами.

Помимо газа, вулканы Ио выбрасывают на поверхность и лаву, о составе которой долго спорили учёные. Сначала считалось, что потоки на поверхности спутника состоят из расплавленной серы. Но потом было установлено, что «космическая» лава близка по составу к земной — это базальт с большим содержанием магния.

Как известно, вулканическая деятельность на Земле происходит из-за радиоактивного распада элементов в недрах нашей планеты. Этот процесс сопровождается выделением большого количества тепла, которое разогревает внутренности планеты. Периодически земная кора оказывается не в силах удержать магму, и раскалённые потоки прорываются на поверхность. «Слабые места», где это происходит, и есть вулканы.

Однако внутри Ио таких процессов происходить не может — спутник недостаточно велик для этого. Откуда же берётся тепло для столь активной вулканической деятельности? Оказывается, недра спутника разогревает… гравитация! Ио находится в гравитационных полях сразу нескольких крупных объектов — самого Юпитера и двух «коллег»-спутников, Европы и Ганимеда. За счёт этого Ио буквально «раздирают» разнонаправленные силы.

Можно сказать, что гравитация «выкручивает» Ио, как хозяйка постиранное бельё. Всё это называется «приливными гравитационными взаимодействиями».

Подвержена им и Земля. Человечеству повезло, что на нашей планете они настолько слабы, что вызывают лишь морские приливы и отливы, а не извержения вулканов.

Многие из вулканов Ио совсем не похожи на то, что мы представляем, слыша это слово, — высокая гора с кратером на вершине. Очень распространённый здесь тип геологических образований называется «патера». По сути, это извергающий лаву огромный провал в земле с плоским дном и крутыми стенами. Это чем-то похоже на наши земные кальдеры — котловины, образующиеся при обрушении вулкана внутрь. Но механизм образования патер на спутнике Юпитера рока ещё до конца не изучен, так что, возможно, это сходство чисто внешнее.

Самая большая патера Ио носит название Абабинили, по имени персонажа из мифологии индейского народа чикасо. Её диаметр — 105 километров. Правда, она уже не извергает лаву. А из вулканически активных патера-рекордсмен — это А Пеку диаметром 84 километра. А вулкану Амирани, носящему имя героя грузинской мифологии, подарившего людям огонь, принадлежит рекорд по мощности лавового потока. Он извергает лавы больше, чем любой другой объект в Солнечной системе.

Ио известна не только вулканами, но и горами. Они возникают из-за движения литосферных плит, когда куски коры планеты «наваливаются» друг на друга. Любопытно, что горы на Ио представляют собой одиночные объекты. Глобальных структур, типа земных Гималаев или Альп, там не наблюдается. На поверхности Ио насчитывается 100-150 пиков, средняя высота которых 6 километров. Самой высокой горой является Южная Боосавла, которая занимает четвёртую строчку в списке высочайших вершин Солнечной системы. Её высота от подножия — 17,5 километра. То есть почти в два раза выше Эвереста.

Только вряд ли земным альпинистам когда-нибудь удастся совершить восхождение на эту невероятную высоту. Ио, пожалуй, может претендовать на звание самого негостеприимного мира. Постоянные извержения делают опасным нахождение не только на её поверхности, но даже на орбите — в любой момент можно оказаться в центре очередного мощного газового выброса.

Кроме того, на поверхности спутника идёт непрерывная температурная «война». Некоторые области (так называемые «горячие пятна», которых сейчас насчитывают около десятка) разогреты до тысяч градусов. Другие заморожены холодом внешнего пространства. Горячие области периодически остывают, замёрзшие — тают и испаряются, пополняя отравленную тонкую атмосферу Ио новыми порциями соединений серы и натрия.

Так что даже когда человечество освоит пилотируемые полёты в ближний космос, свежие новости с Ио мы всё равно будем получать с помощью автоматических аппаратов.

Сейчас в процессе реализации находится несколько программ наблюдения за Ио. В 2011 году с Земли стартовал аппарат «Юнона», который должен выйти на орбиту спутника Юпитера в августе 2016 года. Предполагалось, что в 2015 году должна была начаться специальная исследовательская миссия «Наблюдатель вулканов Ио», но она до сих пор находится на стадии разработки концепции. Уже понятно, что миссия не сможет стартовать в срок.

Кроме того, изучение Ио является частью мощной программы по исследованию лун Юпитера Europa Jupiter System Mission, в которой совместно участвуют NASA, «Роскосмос» и Европейское космическое агентство. В 2020 году планируется запустить к Юпитеру от двух до четырёх аппаратов. Один из них в 2025-2026 годах посетит окрестности Ио. И, возможно, сообщит нам что-то новое об этом удивительном спутнике.

Иван ЖИЛИН

Постоянные извержения делают опасным нахождение не только на поверхности Ио, но даже на орбите спутника.

Спутник Ио назван в честь персонажа древнегреческой мифологии. Ио была жрицей Геры, которую соблазнил любвеобильный Зевс. Разгневанная богиня превратила соперницу в белую корову. А затем создала огромного овода, который преследовал и постоянно жалил её. Впоследствии Ио вернула себе человеческий облик и родила сына Эпафа, который, по одной из легенд, стал правителем Египта.

Название Ио было дано спутнику Юпитера ещё в 17-м веке. С тех пор традиционно все названия объектов и областей на её поверхности берутся из мифов разных стран и народов.