Большой бинокулярный телескоп получил самые детальные снимки Ио с Земли

Большой бинокулярный телескоп получил изображения поверхности спутника Юпитера Ио с самым большим пространственным разрешением, достигавшимся наземными телескопами. Таким образом, у ученых появилась возможность более подробно отслеживать активность отдельных крупных вулканов на Ио. Препринт работы доступен на arXiv.org.

То, что спутник Юпитера Ио вулканически активен, стало известно благодаря снимкам зонда «Вояджер-1», полученным в 1979 году. К настоящему моменту этот четвертый по размеру спутник планет признан самым вулканически активным телом в Солнечной системе, так как на нем действуют несколько сотен вулканов, которые могут быть связаны глобальным океаном магмы. Подобная активность вызвана приливными взаимодействиями с Юпитером, а также орбитальным резонансом Лапласа между Ио, Европой и Ганимедом.

Одним из наиболее известных вулканов на Ио стал Пеле, чья кальдера, заполненная лавовым озером, обладает размерами 30 × 20 километров. Вулкан порождает огромные (до трехсот километров в высоту) шлейфы из соединений серы, вещество которых оседает вокруг него, образуя постоянно обновляющиеся круговые отложения диаметром более тысячи километров. Ранее выяснилось, что за последнее десятилетие интенсивность извержений Пеле уменьшилась, однако не было ясно, уменьшился ли объем извергаемого вещества, так как последний раз вулкан наблюдался в 2007 году станцией New Horizons.

Группа астрономов во главе с Алом Конрадом (Al Conrad) из обсерватории Большого бинокулярного телескопа представила изображения поверхности Ио, полученные в ноябре 2023 года и январе 2024 года при помощи инструмента SHARK-VIS, работающего в диапазоне длин волн 400–1000 нанометров и установленного на наземном Большом бинокулярном телескопе, который оснащен адаптивной оптикой и двумя главными зеркалами с диаметрами 8,4 метра. Затем снимки сравнивались со снимками ряда космических аппаратов и наземных телескопов, наблюдавших за Ио в разное время.

Полученные снимки поверхности Ио оказались самым детальными среди всех наземных обсерваторий и подтвердили идею того, что наземный телескоп способен получать изображения с пространственным разрешением примерно 80 километров на длине волны 550 нанометров, что ранее было доступно только для космических аппаратов, например телескопа «Хаббл». В последнем случае детализация снимков «Хаббла» в три раза меньше детализации снимков SHARK-VIS из-за разницы в используемых апертурах.

На наблюдаемом телескопом ведомом (противоположно направлению движения по орбите) полушарии Ио видны три заметных вулкана — патеры Пиллана, Пеле и Локи. У красноватого кольца вулканических отложений вокруг Пеле отсутствует четверть, которая скрыта отложениями с высоким альбедо (скорее всего замороженный диоксид серы) и низким альбедо в центре. Вокруг темной патеры Пиллана тоже наблюдается яркие отложения, при этом заметных изменений в этих отложениях не произошло за пятьдесят дней, разделяющих два сеанса наблюдения

Предполагается, что обнаруженное «Юноной» мощное извержение патеры Пиллана 13 августа 2021 года является виновником покрытия отложений Пеле свежим веществом, которое сохранялось минимум 29 месяцев. Похожий случай имел место в 1997 году, однако тогда отложения были обновлены за два года, следовательно, это может быть результат меньшей вулканической активности Пеле в настоящее время. Эпизод возобновления активности Пеле в мае-июне 2023 года, по-видимому, не смог восстановить кольцо отложений, однако к апрелю 2024 года оно восстановилось, что означает, что либо патера Пиллана уменьшила свою активность, либо Пеле увеличил объемы извергаемого вещества.

Открытия могут делать не только профессиональные астрономы — ранее астроном-любитель случайно отыскал первого кандидата в ударный кратер на Ио.