Галилей открыл Ио, самую ближнюю из крупных лун Юпитера, более 400 лет назад, но только теперь команда сотрудников Университета штата Аризона создала полную геологическую карту поверхности спутника. На этой карте отмечены свойства и относительные возрасты некоторых наиболее важных и интересных активных вулканов и потоков лавы, существующих во всей Солнечной системе.

Начиная с самого момента открытия в январе 1610 года Ио остается в поле зрения наземных телескопов и, с недавнего времени, зондов дальнего космоса. Эти исследования показали, что орбитальные резонансы и гравитационное притяжение, существующие между Ио, Европой и Ганимедом, и, конечно же, самим Юпитером, вызывают мощнейшие приливные силы. В системе Земля-Луна приливные силы вызывают практически только изменение уровня моря, тогда как на спутниках Юпитера деформируются сами эти тела. Эти внутренние деформации создают огромное количество энергии внутри Ио, которая затем высвобождается через множество вулканов этого мира – прообраза ада.

«Одной из целей создания этой карты было желание получить инструмент для исследования Ио, в том числе для выбора целей для наблюдения телескопами или даже будущими миссиями», – говорит Дэвид Уильямс, сотрудник Школы изучения Земли и космоса университета и руководитель группы, в течение шести лет собиравшей данные о далеком мире.

Высоко детализированная, цветная карта открывает множество интересных образований вулканического характера: патеры (аналогичные калдерам просевы почвы), целые поляны потоков лавы, толи (вулканические купола), залежи сажи различных форм, размеров и цветов, а также высокие горы и равнины серы и диоксида серы. Всего на карте идентифицировано 425 патер, или отдельных центров вулканической активности. Единственное, чего нельзя увидеть на Ио, так это ударных кратеров.

«На Ио вообще нет ударных кратеров. Это единственный такой объект в Солнечной системе, что указывает на чрезвычайно высокую вулканическую активность», – говорит Вильямс. Что интересно, имея на поверхности сотни вулканических источников и будучи в 25 раз более активной, чем Земля, Ио снаружи не так сильно изменяется из-за этого. Всего около 15% постоянных особенностей поверхности Ио обусловлено именно вулканической активностью, причем в основном это изменения в полях потоков лавы и патерах.

«Наше исследование показывает, что большая часть активных точек находится в патерах, покрывающих менее 3% поверхности Ио. Поляны, созданные потоками лавы вносят в поверхность луны примерно 28%, но на этой территории находится 31% активных точек, – говорит Уильямс. – Понимание географического распределения этих особенностей и активных регионов, имеющихся на карте, может позволить лучше понять процессы внутри Ио».

Новая карта создана на основе ранее опубликованных, так что опирается в первую очередь на данные, собранные зондами Вояджер 1 и 2 и Галилео. Все особенности поверхности Уильямс каталогизировал в 19 основных типов, определив их размеры и местоположение. Затем он нашел связь между полученными данными и всеми известными точками активного вулканизма на Ио, чтобы получить информацию о типах вулканической активности Луны.

«Из-за неравномерности покрытия Ио снимками, сделанными при многочисленных пролетах Вояджеров и Галилео, а также из-за различных условий освещенности, было совершенно необходимо собрать карту из многих данных, как мозаику. Только поэтому удалось различить особенности поверхности, например, даже отделить горы от равнин и патер, а также цветные отложения сажи от геологических образований», – говорит Уильямс.

Хотя геологическая история Ио изучается на протяжении нескольких десятилетий, только публикация глобальной карты может отметить важную веху в этой работе. «Геологические карты планет неизбежно значительно сдвигают ситуацию в науке, – считает Кен Херкенхоф, директор одного из подразделений Геологической службы США. – Картографирование поверхностей планет заставляет ученых детально проверять их гипотезы, касающиеся геологической эволюции это планеты и проверить ее и на других наблюдениях».

«Благодаря тому, что Ио – настолько активное тело, а ее исследование наземными телескопами происходит постоянно, данная работа важнее, чем просто выпуск одной конкретной карты на бумаге, – говорит Уильямс. – Мы также делаем интерактивную базу данных об Ио, включая карту, данные Геологической службы и наблюдения Галилео. Когда эта база данных будет готова, уже в этом году, мы каждый сможет наблюдать изменения поверхности Ио, вызываемые ее вулканической активностью. Мы уже подготовили несколько заявок на специальные наблюдения наземными телескопами и аппаратом Новые горизонты при его пролете около Ио, что позволит нам получить еще больше динамических данных».