Американские ученые обнаружили, что тень Юпитера, вызывающая колебания температуры на его вулканическом спутнике Ио, приводит к циклическим колебаниям его разреженной атмосферы.
Ио — уникальный спутник во всей Солнечной системе. Это объект наибольшей вулканической активности, вызванной взаимодействием гравитационных сил Юпитера и его галилеевых спутников. Результатом являются мощные приливы на Ио, которые вызывают такую повышенную геологическую активность. Вулканы на его поверхность выбрасывают огромное количество материала, который из-за разреженной атмосферы падает обратно на поверхность, создавая характерные структуры. Сама атмосфера состоит в основном из двуокиси серы, которая образуется в результате извержений вулканов. Оказалось, что этот газ претерпевает циклические изменения агрегатного состояния, как это описано в Журнале геофизических исследований.
Для наблюдения за этими циклическими изменениями использовались восьмиметровый телескоп Gemini North на Гавайях и спектрограф Texas Echelon Cross Echelle Spectrograph (сокращенно TEXES). Благодаря этому прибору удалось обнаружить тепловое излучение, что было ключевым в наблюдении описываемого явления. Более ранние наблюдения за атмосферой Ио были чрезвычайно трудны из-за ее темноты, вызванной тенью Юпитера.
Наблюдения проводились в течение двух ночей в ноябре 2013 г. и касались состояния атмосферы перед затмением и после солнечного затмения Юпитером, когда Ио находилась на расстоянии 675 миллионов километров от Земли. Оказалось, что атмосфера Ио охлаждается и разрушается во время затмения, а содержащийся в ней диоксид серы замерзает и оседает на поверхности Луны в виде инея. Когда затмение подходит к концу, атмосфера вновь нагревается солнечными лучами, и замерзший сернистый газ возгоняется, «перестраивая» разреженную атмосферу.
Солнечное затмение Юпитера длится два часа каждый день (день на Ио длится 1,7 земных дня), что вызывает регулярные колебания атмосферы Луны. Затем температура падает с -235°C, когда Солнце светит до -270°C во время затмения.
