Владислава Ананьева

Ио, спутник Юпитера, является самым вулканически активным телом в Солнечной системе. Гравитационное притяжение Европы и Ганимеда возмущает орбиту Ио, делая ее слегка эксцентричной. Движение по эллиптической орбите в мощном поле притяжения Юпитера приводит к регулярной деформации спутника, рассеянию приливной энергии и мощному вулканизму. На Ио одновременно извергаются десятки вулканов, вулканические плюмы поднимаются на высоту до 480 км, потоки базальтовой лавы тянутся на сотни километров.

Вулканы Ио выбрасывают струи диоксида серы SO₂, который в земных условиях – газ, но при температурах, царящих в системе Юпитера, становится твердым веществом (при давлении 1 атм. диоксид серы плавится при -75.5°С и кипит при -10°С). Ио окружает очень разреженная атмосфера из паров диоксида серы, находящаяся в равновесии с твердыми отложениями этого вещества на поверхности спутника. 

Как оказалось, эта атмосфера подвержена сильнейшим флуктуациям в зависимости от положения спутника на орбите. Ио делает один оборот вокруг Юпитера за 1.769 земных суток (~42.5 часов), и на каждом обороте она на 2 часа входит в тень планеты гиганта. Во время затмения температура поверхности Ио быстро падает с -148°С до -168°С, давление насыщенных паров резко уменьшается, и почти вся атмосфера вымерзает на поверхности. После выхода спутника из тени температура возвращается к равновесному значению, и некоторое количество диоксида серы сублимирует, пополняя атмосферу.

Чтобы воочию пронаблюдать этот процесс, исследователи воспользовались спектрографом TEXES, установленном на 8-метровом телескопе Gemini North (Гавайи). Спектрограф работает в среднем инфракрасном диапазоне, что позволило зафиксировать собственное тепловое излучение Ио и ее разреженной атмосферы (находясь в тени Юпитера, Ио в видимом свете не видна). Наблюдения проводились в течение двух ночей в ноябре 2013 года, когда расстояние между Землей и Юпитером составило 675 млн. км (4.5 а.е.). 

Источник: http://solarsystem.nasa.gov/news/2016/08/02/new-research-reveals-fluctuating-atmosphere-of-jupiters-volcanic-moon