Ученые совершили это открытие во время наблюдений за Ио при помощи миллиметрового телескопа ALMA, установленного в высокогорной обсерватории Чахнантор в чилийской части пустыни Атакама
Планетологи изучили изотопный выброс вулканов на поверхности Ио, спутника Юпитера, и пришли к выводу, что вулканическая активность на этом спутнике крупнейшей планеты Солнечной системы продолжается как минимум 4,5 млрд лет. Выводы ученых были опубликованы в статье в научном журнале Science.
“Изотопный состав летучих веществ в атмосфере Ио, в том числе соединений серы и хлора, отражает историю вулканической активности на данной луне Юпитера. Мы измерили доли этих изотопов и обнаружили, что выбросы вулканов Ио содержат в себе очень много тяжелых форм и того, и другого элемента. Это говорит о том, что вулканы на Ио были чрезвычайно активными на протяжении всей истории существования данного мира”, – пишут исследователи.
К такому выводу пришла группа американских и новозеландских планетологов под руководством доцента Калифорнийского технологического института Кэтрин дэ Клир. Ученые совершили это открытие во время наблюдений за Ио при помощи миллиметрового телескопа ALMA, установленного в высокогорной обсерватории Чахнантор в чилийской части пустыни Атакама.
Этот телескоп, как отмечают ученые, способен улавливать микроволновое излучение, которое вырабатывается молекулами газообразных оксидов серы, а также хлоридов натрия и калия, чьи молекулы присутствуют в выбросах вулканов Ио. Свойства этого свечения различаются для молекул солей и оксидов серы, содержащих в себе легкие и тяжелые изотопы серы и хлора, что позволяет оценить их количество в недрах Ио.
Проведенные учеными замеры показали, что выбросы вулканов Ио содержат в себе рекордно высокие доли двух тяжелых изотопов этих веществ, серы-34 и хлора-37. Их сверхвысокие концентрации говорят о том, что почти все запасы легких вариаций этих элементов, около 94-99% от их изначальных запасов, были выброшены из недр Ио в космос в результате вулканической активности.
Как объясняют ученые, такие результаты замеров говорят в пользу того, что вулканическая активность на Ио не прекращается последние 4,5 млрд лет, фактически со времени образования Юпитера и появления его спутников. При этом астрономы допускают, что в прошлом она была еще выше, чем в настоящее время, что объяснило бы некоторые особенности изотопного состава недр Ио.
О самой “вулканической” луне Солнечной системы
Ио была открыта Галилео Галилеем в начале XVII века вместе с тремя другими спутниками Юпитера – Ганимедом, Каллисто и Европой. Ее главная отличительная черта – сверхвысокий уровень вулканической активности, самый высокий во всей Солнечной системе.
Чрезвычайная беспокойность ее недр объясняется тем, что их постоянно сжимают и растягивают приливные силы, вырабатываемые гравитационными взаимодействиями Ио, Юпитера и ее двух ближайших “соседей”, Европы и Ганимеда. В результате этого недра “вулканической” луны планеты-гиганта разогреваются до сверхвысоких температур, что и порождает рекордно высокую вулканическую активность.