Пеле (вулкан)
Пеле — действующий вулкан на поверхности Юпитера спутника Ио . Он расположен в ведомом полушарии Ио.
18 ° 42' ю.ш. 255 ° 18' з.д. / 18,7 ° ю.ш. 255,3 ° з.д. . [1] Большой вулканический шлейф высотой 300 километров (190 миль) наблюдался в Пеле различными космическими аппаратами, начиная с «Вояджера-1» в 1979 году, хотя он не был постоянным. [2] Открытие плюма Пеле 8 марта 1979 года подтвердило существование активного вулканизма на Ио. [3] Шлейф связан с лавовым озером на северной оконечности горы Дунай Планум . Пеле также примечателен устойчивым большим красным кольцом, окружающим вулкан, образовавшимся в результате выпадения сернистых осадков из вулканического шлейфа.Наблюдения [ править ]
Путешествие [ править ]
Когда «Вояджер-1» приблизился к системе Юпитера в марте 1979 года, он получил многочисленные изображения планеты и ее четырех крупнейших спутников, включая Ио. Одной из наиболее отличительных особенностей этих далеких изображений Ио было большое эллиптическое кольцо в форме следа на ведомом полушарии спутника (сторона, обращенная от направления движения синхронно вращающегося спутника, такого как Ио). [4] Во время самого столкновения 5 марта 1979 года «Вояджер-1» получил изображения области, имеющей форму следа, в высоком разрешении. В центре темной области в форме галстука -бабочки в середине кольца находилась впадина, частично заполненная темным материалом, размером 30 км (19 миль) на 20 км (12 миль). [5] Эта впадина, позже оказавшаяся источником вулкана Пеле, находится у северного подножия рифтовой горы, позже названной Дунайским плато. Учитывая другие впечатляющие доказательства вулканической активности на поверхности Ио, полученные в результате этого столкновения, исследователи выдвинули гипотезу, что Пеле, вероятно, была кальдерой . [4]
8 марта 1979 года, через три дня после прохождения Юпитера, «Вояджер-1» сделал снимки спутников Юпитера, чтобы помочь диспетчерам миссии определить точное местоположение космического корабля. Этот процесс называется оптической навигацией. Обрабатывая изображения Ио, чтобы улучшить видимость звезд на заднем плане, инженер-навигатор Линда Морабито Луны обнаружила облако высотой 300 километров (190 миль) вдоль лимба . [3] Сначала она подозревала, что это облако — это луна позади Ио, но в этом месте не было тела подходящего размера. Было установлено, что этот объект представляет собой вулканический шлейф высотой 300 км (190 миль) и шириной 1200 км (750 миль), образовавшийся в результате активного вулканизма в Пеле. [6] На основании размера шлейфа, наблюдавшегося на Пеле, кольцо красноватого (или темного, как показалось камерам «Вояджера», нечувствительными к длинам красных волн) материала, было определено как отложение материала шлейфа. [6] После этого открытия на более ранних Вояджером", были обнаружены еще семь шлейфов. изображениях Ио, сделанных " [6] Тепловое излучение Пеле, обнаруженное инфракрасным интерферометрическим спектрометром "Вояджера-1" (IRIS), обнаружило тепловую горячую точку в Пеле, что указывает на остывающую лаву, что дополнительно указывает на то, что вулканическая активность на поверхности была связана с шлейфами, наблюдаемыми " Вояджером-1" . [7]
Когда «Вояджер-2» пролетел через систему Юпитера в июле 1979 года, его кампания по съемке была изменена, чтобы наблюдать за шлейфами Ио в действии и искать изменения на поверхности. Шлейф Пеле, получивший в то время обозначение «Шлейм 1», поскольку это был первый из обнаруженных вулканических шлейфов Ио, не был замечен «Вояджером-2» четыре месяца спустя. Наземные наблюдения выявили изменения в красном кольце, окружающем Пеле. [8] он имел форму сердца или отпечатка копыта Хотя во время встречи с «Вояджером-1» , теперь он стал более эллиптическим, а выемка в южной части отложения плюма теперь заполнена, возможно, из-за изменений в распределении источников плюма в патере Пеле . [8]
После встреч с "Вояджерами" в 1979 году Международный астрономический союз официально назвал вулкан в честь гавайской богини вулканов Пеле . [1]
Галилей и только не
Галилей прибыл в систему Юпитера в 1995 году и с 1996 по 2001 год регулярно отслеживал вулканическую активность на Ио, наблюдая за тепловым излучением Ио в ближнем инфракрасном диапазоне, получая изображения Ио, пока он находился в тени Юпитера, чтобы искать тепловые точки на его планете. длины волн видимого и ближнего инфракрасного диапазона, а также получение изображений Ио на протяжении большей части орбиты, чтобы обнаружить изменения во внешнем виде диффузного материала и потоков лавы на поверхности. [9] Тепловое излучение Пеле обнаруживалось почти во всех случаях, когда ведомое полушарие Ио фотографировалось, когда Луна находилась в тени Юпитера. [5] Было обнаружено, что вулканический шлейф в Пеле был прерывистым или в основном состоял из газа с редкими выбросами с повышенным содержанием пыли. Он был обнаружен Галилеем только дважды : в декабре 1996 года и декабре 2000 года. [2] В этих двух обнаружениях высота шлейфа варьировалась от 300 км (190 миль) до 426 км (265 миль). [2] Шлейф также был обнаружен космическим телескопом Хаббла в октябре 1999 года, когда Галилей проводил облет Луны. обнаружить на Ио двухатомную серу (S 2 ) в шлейфе Пеле. Наблюдения Хаббла позволили впервые [10] Незначительные изменения в форме и интенсивности большого краснокольцевого шлейфа, окружающего Пеле, наблюдались на изображениях вулкана при дневном свете, причем наиболее заметное изменение наблюдалось в сентябре 1997 года, когда темный пирокластический материал из извержения Пиллан Патера покрыл часть вулкана. Месторождение плюма Пеле.
Во время Галилея встреч с Ио в период с октября 1999 по октябрь 2001 года космический корабль трижды наблюдал Пеле с помощью своей камеры и инфракрасных спектрометров, пока вулкан находился на ночной стороне Ио. Камеры зафиксировали изогнутую линию ярких пятен вдоль края патеры Пеле (термин, используемый для обозначения вулканических впадин на Ио, похожих на кальдеры). В пределах темной полосы с востока на запад вдоль юго-восточной части патеры наблюдалось большое количество теплового излучения, температура и распределение которого соответствовали большому базальтовому лавовому озеру. [5]
Тепловое излучение Пеле было также замечено в декабре 2000 года космическим кораблем «Кассини» , в декабре 2001 года телескопом Кек на Гавайях и космическим кораблем «Новые горизонты» в феврале 2007 года. [5] [11] [12]
Физические характеристики [ править ]
Лавовое озеро [ править ]
У Пеле есть вулканический кратер, также известный как патера, размером 30 на 20 км (12 миль). [5] который лежит у подножия северной оконечности горы Дунай Планум. Патера имеет несколько уровней пола: более высокую северо-восточную часть и нижнюю часть, состоящую из грабена, простирающегося с востока на запад . [13] Вулканическая активность в Пеле, как видно на снимках, сделанных Галилеем в октябре 2001 года, когда Пеле находился на ночной стороне Ио, по-видимому, ограничивается небольшими термальными «горячими точками» по краям патеры и более интенсивным источником теплового излучения внутри темная область в юго-восточной части пола патеры. [5] Такое распределение активности в сочетании со стабильностью Пеле как горячей точки с точки зрения температуры и излучаемой энергии позволяет предположить, что Пеле представляет собой большое активное лавовое озеро , сочетание стиля извержений и интенсивности активности которого не наблюдается больше нигде на Ио. [13] Небольшие горячие точки, наблюдаемые в данных Галилео, представляют собой области, где кора лавового озера распадается по краям патеры, позволяя свежей лаве обнажаться на поверхности. [5] Юго-восточная часть патеры, область темной местности на снимках «Вояджера-1» , является наиболее активной областью вулкана Пеле с самой обширной областью горячей лавы в Пеле. Считается, что эта область представляет собой сильно переворачивающееся лавовое озеро, что наводит на мысль о сочетании большого массового потока лавы в озеро из резервуара магмы под поверхностью и большой массовой доли растворенных летучих веществ, таких как диоксид серы и двухатомная сера . [13] Учитывая яркость Пеле в ближнем инфракрасном диапазоне, активность в этой части лавового озера также может привести к фонтанированию лавы . [13] [14]
Температуры лавы, измеренные с использованием ближнего инфракрасного спектра излучения тепловых точек, наблюдаемых в Пеле, согласуются с температурой силикатной базальтовой лавы, извергающейся в лавовом озере. Измерения изображений Пеле с Галилео и Кассини предполагают, что пиковые температуры составляют не менее 1250–1350 ° C, в то время как спектрометр ближнего инфракрасного диапазона на Галилео обнаружил пиковые температуры 1250–1280 ° C. [15] В то время как выходная энергия и температура Пеле оставались постоянными во временном масштабе от месяцев до лет на протяжении большей части миссий Галилео , измерения яркости Пеле с использованием Кассини данных , сделанных во время затмения Ио Юпитером, обнаружили значительные различия во временном масштабе в минутах. Это согласуется с изменениями в распределении и размере фонтанов лавы в Пеле за этот период времени. [5]
Плюм [ править ]
Шлейф Пеле - это архетипический шлейф типа Пеле: высотой 300 км (190 миль), образующий большие красноватые отложения, концентрические вокруг источника. Шлейф образуется в результате дегазации серы (S 2 ) и диоксида серы (SO 2 ) из извержения лавы в лавовом озере Пеле. [13] [14] Сохранение дегазированных сернистых соединений в плюме Пеле, вероятно, связано со стабильным и постоянным притоком магмы в его лавовое озеро. [14] который может быть самым большим магматическим очагом среди вулканов Ио. [16] На изображениях шлейфа, сделанных «Вояджером-1», была обнаружена большая структура без центрального столба, как у меньших шлейфов типа Прометея , но вместо этого имеющая нитевидную структуру. [17] Эта морфология согласуется с шлейфом, образованным сернистыми газами, извергающимися в небо из лавового озера Пеле, которые затем конденсируются в твердые S 2 и SO 2 , когда достигают ударного купола вдоль внешнего края шлейфа в форме зонтика. [2] Эти конденсированные материалы затем откладываются на поверхности, образуя большое красное кольцо овальной формы вокруг вулкана Пеле. [13] Овальная форма отложений, вытянутая примерно в направлении с севера на юг, может быть результатом линейного расположения источника с востока на запад, что соответствует форме и ориентации грабена, который образует южную и более активную часть Пеле. патера. [18] Переменная активность в разных частях лавового озера Пеле также может приводить к изменению яркости и формы шлейфа с течением времени, наблюдаемому различными космическими аппаратами. [18] [19]
Ссылки [ править ]
- ↑ Перейти обратно: Перейти обратно: а б «Пеле» . Справочник планетарной номенклатуры . Программа астрогеологических исследований Геологической службы США.
- ↑ Перейти обратно: Перейти обратно: а б с д Гейсслер, ЧП; М.Т. Макмиллан (2008). «Наблюдения Галилеем вулканических шлейфов на Ио» . Икар . 197 (2): 505–18. Бибкод : 2008Icar..197..505G . дои : 10.1016/j.icarus.2008.05.005 .
- ↑ Перейти обратно: Перейти обратно: а б Морабито, Луизиана; и др. (1979). «Открытие действующего в настоящее время внеземного вулканизма». Наука . 204 (4396): 972. Бибкод : 1979Sci...204..972M . дои : 10.1126/science.204.4396.972 . ПМИД 17800432 . S2CID 45693338 .
- ↑ Перейти обратно: Перейти обратно: а б Моррисон, Дэвид; Самз, Джейн (1980). «Первая встреча». Вояджер к Юпитеру . Национальное управление по аэронавтике и исследованию космического пространства. стр. 74–102.
{{cite book}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка ) - ↑ Перейти обратно: Перейти обратно: а б с д и ж г час Радебо, Дж.; и др. (2004). «Наблюдения и температуры Пеле Патера Ио по изображениям космических аппаратов Кассини и Галилео». Икар . 169 (1): 65–79. Бибкод : 2004Icar..169...65R . дои : 10.1016/j.icarus.2003.10.019 .
- ↑ Перейти обратно: Перейти обратно: а б с Стром, Р.Г.; и др. (1979). «Шлейфы извержения вулкана на Ио» . Природа . 280 (5725): 733–736. Бибкод : 1979Natur.280..733S . дои : 10.1038/280733a0 .
- ^ Ханель, Р.; и др. (1979). «Инфракрасные наблюдения системы Юпитера с корабля «Вояджер-1». Наука . 204 (4396): 972–76. дои : 10.1126/science.204.4396.972-a . ПМИД 17800431 . S2CID 43050333 .
- ↑ Перейти обратно: Перейти обратно: а б Смит, бакалавр; и др. (1979). «Галилеевы спутники и Юпитер: результаты научных исследований с помощью «Вояджера-2». Наука . 206 (4421): 927–50. Бибкод : 1979Sci...206..927S . дои : 10.1126/science.206.4421.927 . ПМИД 17733910 . S2CID 22465607 .
- ^ МакИвен, А.С.; и др. (1998). «Активный вулканизм на Ио глазами Галилея SSI» . Икар . 135 (1): 181–219. Бибкод : 1998Icar..135..181M . дои : 10.1006/icar.1998.5972 .
- ^ Спенсер-младший; и др. (2000). «Открытие газообразного S 2 в шлейфе Пеле на Ио». Наука . 288 (5469): 1208–1210. Бибкод : 2000Sci...288.1208S . дои : 10.1126/science.288.5469.1208 . ПМИД 10817990 .
- ^ Марчис, Ф.; и др. (2005). «Обследование Кеком АО глобальной вулканической активности Ио на глубине от 2 до 5 мкм». Икар . 176 (1): 96–122. Бибкод : 2005Icar..176...96M . дои : 10.1016/j.icarus.2004.12.014 . S2CID 121545083 .
- ^ Спенсер-младший; и др. (2007). «Вулканизм Ио глазами New Horizons: крупное извержение вулкана Тваштар». Наука . 318 (5848): 240–43. Бибкод : 2007Sci...318..240S . дои : 10.1126/science.1147621 . ПМИД 17932290 . S2CID 36446567 .
- ↑ Перейти обратно: Перейти обратно: а б с д и ж Дэвис, А. (2007). «Лавовое озеро в Пеле». Вулканизм на Ио: сравнение с Землей . Издательство Кембриджского университета . стр. 178–191. ISBN 978-0-521-85003-2 .
- ↑ Перейти обратно: Перейти обратно: а б с Батталья, СМ; и др. (2014). «Теотермический (сера) – литосферный цикл Ио, выведенный из моделирования растворимости серы в поставках магмы Пеле». Икар . 235 : 123–129. Бибкод : 2014Icar..235..123B . дои : 10.1016/j.icarus.2014.03.019 .
- ^ Кестхей, Л.; и др. (2007). «Новые оценки температуры извержения Ио: последствия для внутренних районов» . Икар . 192 (2): 491–502. Бибкод : 2007Icar..192..491K . дои : 10.1016/j.icarus.2007.07.008 . Архивировано из оригинала 16 декабря 2019 г. Проверено 02 июля 2019 г.
- ^ Батталья, Стивен М. (март 2015 г.). Ио: Роль зарождения капель сульфидов в вулканизме типа Пеле (PDF) . 46-я конференция по науке о Луне и планетах.
- ^ МакИвен, А.С.; Содерблом, Луизиана (1983). «Два класса вулканического шлейфа на Ио». Икар . 55 (2): 197–226. Бибкод : 1983Icar...55..191M . дои : 10.1016/0019-1035(83)90075-1 .
- ↑ Перейти обратно: Перейти обратно: а б Макдониэл, WJ; и др. (2010). Моделирование DSMC плюма Пеле на Ио (PDF) . ЛПСК XLI . Вудлендс, Техас. Аннотация №2623.
- ^ Гейсслер, П.; и др. (2004). «Изменения поверхности Ио во время миссии Галилео» . Икар . 169 (1): 29–64. Бибкод : 2004Icar..169...29G . дои : 10.1016/j.icarus.2003.09.024 .
Внешние ссылки [ править ]
СМИ, связанные с Пеле (вулкан) на Викискладе?
