✖


Jump to content

Исследование Ио

Изображение космического корабля с полностью выдвинутой тарелкой радиоантенны, похожей на зонтик, перед оранжевым планетарным телом слева с несколькими синими облаками, похожими на зонтики, с Юпитером на заднем плане справа, с видимым его Большим Красным Пятном.
Картина, иллюстрирующая облет Ио кораблем Галилео. космическим

Исследование Ио , самого внутреннего галилеева спутника Юпитера и третьего по величине спутника, началось с его открытия в 1610 году и продолжается сегодня с помощью наземных наблюдений и посещений системы Юпитера космическими кораблями. Итальянский астроном Галилео Галилей был первым, кто зафиксировал наблюдение Ио 8 января 1610 года, хотя Симон Марий, возможно, также наблюдал Ио примерно в то же время. В 17 веке наблюдения Ио и других галилеевых спутников помогли составителям карт и геодезистам измерить долготу , подтвердить третий закон движения планет Кеплера и измерить скорость света . [1] Основываясь на эфемеридах, полученных астрономом Джованни Кассини и другими, Пьер-Симон Лаплас создал математическую теорию для объяснения резонансных орбит трех спутников Юпитера: Ио, Европы и Ганимеда . [1] Позже было обнаружено, что этот резонанс оказал глубокое влияние на геологию этих спутников. Усовершенствованная технология телескопов в конце 19 и 20 веков позволила астрономам распознать крупномасштабные особенности поверхности Ио, а также оценить его диаметр и массу.

Появление беспилотных космических полетов в 1950-х и 1960-х годах предоставило возможность наблюдать Ио вблизи. В 1960-х годах было обнаружено влияние Луны на магнитное поле Юпитера . [1] Пролеты двух зондов «Пионер» , «Пионер-10» и «Пионер -11» в 1973 и 1974 годах, обеспечили первое точное измерение массы и размера Ио. Данные « Пионеров» также выявили интенсивный пояс радиации возле Ио и предположили наличие атмосферы . [1] В 1979 году два космических корабля «Вояджер» пролетели через систему Юпитера. «Вояджер-1» во время своего столкновения в марте 1979 года наблюдал активный вулканизм на Ио впервые и очень подробно нанес на карту ее поверхность, особенно сторону, обращенную к Юпитеру. «Вояджеры» наблюдали плазменный тор Ио Ио и диоксид серы ( SO
2 ) атмосфера впервые. [1] НАСА запустило космический корабль Галилео в 1989 году, который вышел на орбиту Юпитера в декабре 1995 года. Галилео позволил детально изучить как планету, так и ее спутники, включая шесть пролетов мимо Ио в период с конца 1999 по начало 2002 года, которые предоставили изображения и спектры поверхности Ио с высоким разрешением. , подтверждая наличие высокотемпературного силикатного вулканизма на Ио. Отдаленные наблюдения Галилея позволили ученым-планетологам изучить изменения на поверхности, возникшие в результате активного вулканизма Луны. [2]

В 2016 году «Юнона» прибыла к Юпитеру, и, хотя миссия была разработана для изучения атмосферы и недр Юпитера, она выполнила несколько удаленных наблюдений Ио с помощью своего телескопа видимого света JunoCAM и ближнего инфракрасного спектрометра и формирователя изображения JIRAM. [3]

НАСА и Европейское космическое агентство (ЕКА) планируют вернуться в систему Юпитера в 2020-х годах. ЕКА планирует запустить Jupiter Icy Moon Explorer (JUICE) для исследования Ганимеда , Европы и Каллисто в 2022 году, а НАСА запустит Europa Clipper в 2025 году. Оба прибудут в систему Юпитера в конце 2020-х и начале 2030-х годов и должны быть в состоянии получить отдаленные наблюдения за Ио. Предлагаемая NASA Discovery миссия Io Volcano Observer , которая в настоящее время проходит конкурсный отбор, будет исследовать Ио в качестве своей основной миссии. [4] [5] Тем временем Ио продолжает наблюдаться с помощью космического телескопа Хаббл, а также наземных астрономов, использующих усовершенствованные телескопы, такие как Кек и Европейская южная обсерватория . [6]

Открытие: 1610 г.

[ редактировать ]
Портрет головы и верхней части тела мужчины средних лет с залысинами и коричневой бородой. Он одет в черный костюм итальянского эпохи Возрождения. Слева от головы мужчины нарисован текст «GAILILEVS GAILILEVS – MATHVS:».
Галилео Галилей, первооткрыватель Ио

Первое зарегистрированное наблюдение Ио было сделано тосканским астрономом Галилео Галилеем 7 января 1610 года с использованием 20-кратного рефракторного телескопа в Падуанском университете в Венецианской республике . Открытие стало возможным благодаря изобретению телескопа в Нидерландах чуть более года назад и нововведениям Галилея, направленным на увеличение увеличения нового инструмента. [7] Во время наблюдения Юпитера вечером 7 января Галилей заметил две звезды к востоку от Юпитера и еще одну к западу. [8] Юпитер и эти три звезды оказались на линии, параллельной эклиптике . Звездой, самой дальней к востоку от Юпитера, оказалась Каллисто , а звездой, расположенной к западу от Юпитера, был Ганимед . [9] Третья звезда, ближайшая к востоку от Юпитера, представляла собой комбинацию света Ио и Европы , поскольку телескоп Галилея, хотя и имел большое увеличение для телескопа того времени, был слишком маломощным, чтобы разделить две луны на две луны. отчетливые точки света. [7] [9] Галилей наблюдал Юпитер на следующий вечер, 8 января 1610 года, на этот раз увидев три звезды к западу от Юпитера, что позволяет предположить, что Юпитер переместился к западу от трех звезд. [8] Во время этого наблюдения тремя звездами на линии к западу от Юпитера были (с востока на запад): Ио, Европа и Ганимед. [9] в качестве даты открытия двух лун Это был первый раз, когда Ио и Европа наблюдались и записывались как отдельные точки света, поэтому эта дата, 8 января 1610 года, используется Международным астрономическим союзом . [10] Галилей продолжал наблюдать систему Юпитера в течение следующих полутора месяцев. [7] 13 января Галилей наблюдал все четыре из того, что позже будет известно как галилеевы спутники Юпитера, хотя в предыдущие дни он наблюдал все четыре в разное время. впервые за одно наблюдение [9] 15 января он наблюдал движение трех из этих спутников, включая Ио, и пришел к выводу, что эти объекты не были фоновыми звездами, а на самом деле были «тремя звездами на небе, движущимися вокруг Юпитера, как Венера и Меркурий вращаются вокруг Юпитера». Солнце». [8] Это были первые открытые спутники другой планеты, кроме Земли.

Открытия Ио и других галилеевых спутников Юпитера были опубликованы в «Sidereus Nuncius» Галилея в марте 1610 года. [1] Хотя открытые им спутники Юпитера позже будут известны как галилеевы спутники, в его честь он предложил название Medicea Sidera (Медицианские звезды) в честь своих новых покровителей, семьи Медичи из его родной Флоренции . Первоначально он предложил название Cosmica Sidera (Космические звезды) в честь главы семьи Козимо II Медичи , однако и Козимо, и Галилей решили изменить это в честь семьи в целом. [11] Однако Галилей не давал имен каждой из четырех лун отдельно, за пределами числовой системы, в которой Ио назывался Юпитером I. [12] К декабрю 1610 года, благодаря публикации Sidereus Nuncius , весть об открытии Галилея распространилась по всей Европе. Благодаря тому, что мощные телескопы, такие как Галилей, стали более доступными, другие астрономы, такие как Томас Харриот в Англии , Николя-Клод Фабри де Пейрес и Жозеф Готье де ла Валлетт во Франции , Иоганн Кеплер в Баварии и Кристофер Клавиус в Риме, смогли наблюдайте за Ио и другими звездами Медичи осенью и зимой 1610–1611 годов. [12]

В своей книге Mundus Iovialis («Мир Юпитера»), опубликованной в 1614 году, Симон Мариус , придворный астроном маркграфов Бранденбург - Ансбахских , утверждал, что открыл Ио и другие спутники Юпитера в 1609 году, за неделю до открытия Галилея. открытие. [7] По словам Мариуса, он начал наблюдения системы Юпитера в конце ноября 1609 года. [13] Он продолжал наблюдать спутники Юпитера до декабря 1609 года, но не записывал свои наблюдения до 29 декабря 1609 года, когда пришел к выводу, «что эти звезды вращаются вокруг Юпитера, точно так же, как пять солнечных планет — Меркурий, Венера, Марс и другие. Юпитер и Сатурн вращаются вокруг Солнца». [13] Однако наблюдения Мариуса были датированы на основе юлианского календаря , который на 10 дней отставал от григорианского календаря, используемого Галилеем. Таким образом, первое зарегистрированное наблюдение Мариуса от 29 декабря 1609 года приравнивается ко второму наблюдению Галилеем системы Юпитера 8 января 1610 года. [14] Галилей усомнился в этом утверждении и назвал работу Мариуса плагиатом. [7] Учитывая, что Галилей опубликовал свою работу раньше Мариуса и что его первое зарегистрированное наблюдение было сделано за день до Мариуса, открытие приписывают Галилею. [15] Несмотря на это, это одна из схем наименования спутников Юпитера, предложенная Мариусом, которая регулярно используется сегодня. Основываясь на предложении Иоганна Кеплера в октябре 1613 года, он предложил, чтобы каждая луна получила собственное имя в честь любовников греческого мифологического Зевса или его римского эквивалента Юпитера . Он назвал самый внутренний большой спутник Юпитера в честь греческого мифологического персонажа Ио . [13] [15]

Ио как инструмент: 1610–1809 гг.

[ редактировать ]
Латунное механическое устройство, похожее на часы, в музейной витрине с маленькой карточкой с напечатанной на ней цифрой 8. Лицевая сторона устройства разделена на несколько колец, на одном из которых расположены римские цифры от I до XI (и 0).
Голландская Оррерия системы Юпитера, построенная ок. 1750 г. , использовался профессором Гарварда Джоном Уинтропом.

В течение следующих двух с половиной столетий из-за небольшого размера и расстояния спутника Ио оставалась безликой точкой света 5-й величины в астрономических телескопах. Таким образом, определение периода его обращения , наряду с периодом обращения других галилеевых спутников, было одной из первых задач астрономов. К июню 1611 года сам Галилей определил, что период обращения Ио составляет 42,5 часа, что всего на 2,5 минуты дольше современной оценки. [12] Оценка Симона Мариуса была всего на одну минуту дольше в данных, опубликованных в Mundus Iovalis . [13] Орбитальные периоды, полученные для Ио и других спутников Юпитера, предоставили дополнительное подтверждение третьего закона движения планет Кеплера . [1]

На основании этих оценок орбитальных периодов Ио и других галилеевых спутников астрономы надеялись создать таблицы эфемерид, предсказывающие положение каждой луны относительно Юпитера, а также время, когда каждая луна пройдет по лику Юпитера или затмится им. наблюдателя Одним из преимуществ таких прогнозов, особенно прогнозов спутниковых затмений Юпитера, поскольку они подвержены меньшей ошибке наблюдателя, будет определение долготы на Земле относительно нулевого меридиана . [16] Наблюдая затмение спутника Юпитера, наблюдатель мог определить текущее время на главном меридиане, просматривая затмение в таблице эфемерид. Ио была особенно полезна для этой цели, поскольку ее более короткий орбитальный период и меньшее расстояние от Юпитера сделали затмения более частыми и менее подверженными влиянию наклона оси Юпитера. Зная время на нулевом меридиане и местное время, можно было вычислить долготу наблюдателя. [16] Галилей попытался создать таблицу, предсказывающую положение спутников Юпитера и время затмений, после того, как он провел переговоры сначала с Испанией, а затем с Нидерландами о создании системы для измерения долготы на море с использованием времени затмения. Однако ему никогда не удавалось делать точные прогнозы настолько далеко вперед, чтобы быть полезными, поэтому он никогда не публиковал свои таблицы. [16] В результате таблицы, опубликованные Симоном Мариусом в «Mundus Iovialis» и Джованни Баттистой Ходиерной в 1654 году, стали наиболее точными доступными таблицами эфемерид, хотя они тоже не смогли предсказать положения лун с достаточной точностью. [16]

Джованни Кассини опубликовал гораздо более точную таблицу эфемерид в 1668 году, используя свои наблюдения за предыдущие 16 лет. [17] Используя эту таблицу, Кассини создал более точную карту Франции, наблюдая затмения спутников Юпитера в различных местах по всей стране. Это показало, что на предыдущих картах некоторые береговые линии были изображены как простирающиеся дальше, чем на самом деле, что привело к сокращению видимой площади Франции, и побудило короля Людовика XIV прокомментировать, что «он теряет больше территории своим астрономам, чем своим врагам». [16] Время затмения спутников Юпитера будет по-прежнему использоваться для определения долготы в течение еще ста лет для таких задач, как исследование линии Мейсона-Диксона и геодезические измерения. Были предприняты попытки использовать этот метод для морской навигации, но провести необходимые наблюдения с достаточной точностью с движущейся палубы корабля оказалось невозможно; только с изобретением морского хронометра в середине 18 века определение долготы на море стало практичным. [16]

Ио, Европа и Ганимед движутся против часовой стрелки по трем концентрическим кругам вокруг Юпитера. Каждый раз, когда Европа достигает вершины своей орбиты, Ио дважды совершает оборот по своей орбите. Каждый раз, когда Ганимед достигает вершины своей орбиты, Ио совершает четыре оборота по своей орбите.
Анимация, показывающая резонанс Лапласа между Ио, Европой и Ганимедом (соединения выделены изменением цвета)

В 17 и 18 веках астрономы использовали таблицы эфемерид, созданные Кассини, чтобы лучше понять природу системы Юпитера и света. В 1675 году датский астроном Оле Рёмер обнаружил, что наблюдаемое время затмения Ио было раньше, чем прогнозировалось, когда Юпитер был ближе всего к Земле в момент противостояния , и позже, чем прогнозировалось, когда Юпитер находился дальше всего от Земли при соединении . Он определил, что эти расхождения возникли из-за того, что свет имел конечную скорость. [1] Оле Рёмер никогда не публиковал свои открытия, но отправил результаты измерений голландскому математику Христиану Гюйгенсу . Гюйгенс использовал оценку Рёмера, согласно которой свет проходит диаметр орбиты Земли за 22 минуты, чтобы подсчитать, что свет движется со скоростью 220 000 км/с, что на 26% меньше современного значения. [18] Используя данные Оле Рёмера и современное значение астрономической единицы , его измерение, согласно которому свету требуется 16,44 минуты, чтобы преодолеть расстояние, равное диаметру орбиты Земли, было всего на 2% больше, чем современное значение, хотя в то время это не было рассчитано. . [1] В 1809 году, снова воспользовавшись наблюдениями Ио, но на этот раз благодаря более чем столетнему все более точным наблюдениям, французский астроном Жан Батист Жозеф Деламбр сообщил, что время прохождения света от Солнца до Земли составляет 8 минут. и 12 секунд. В зависимости от значения, принятого для астрономической единицы, это дает скорость света чуть более 300 000 километров (186 000 миль ) в секунду. [19]

В 1788 году Пьер-Симон Лаплас использовал эфемериды Кассини и эфемериды, полученные другими астрономами в предыдущем столетии, для создания математической теории, объясняющей резонансные орбиты Ио, Европы и Ганимеда. Отношения периодов обращения трех внутренних галилеевых спутников представляют собой простые целые числа: Ио вращается вокруг Юпитера дважды каждый раз, когда Европа вращается вокруг один раз, и четыре раза за каждый оборот Ганимеда; это иногда называют резонансом Лапласа. [1] что небольшая разница между этими точными соотношениями и реальностью объясняется их средним движением, объясняющим прецессию периапсы Лаплас также обнаружил , Ио и Европы. Позже было обнаружено, что этот резонанс оказал глубокое влияние на геологию трех лун.

Ио как мир: 1805–1973 гг.

[ редактировать ]
Анимация, имитирующая орбитальное движение небольшого планетарного тела, проходящего слева направо перед Юпитером. На Юпитере видно темное круглое пятно, движущееся слева направо с той же скоростью и вправо от меньшего тела.
Моделирование прохождения Юпитера через Ио. Тень Ио предшествует Ио на вершинах облаков Юпитера.

Усовершенствованные телескопы и математические методы позволили астрономам 19 и 20 веков оценить многие физические свойства Ио, такие как его масса, диаметр и альбедо, а также идентифицировать крупномасштабные особенности поверхности. В своей книге « Небесная механика» 1805 года , помимо изложения своих математических аргументов в пользу резонансных орбит Ио, Европы и Ганимеда, Лаплас смог использовать возмущения на орбите Ио, вызванные Европой и Ганимедом, чтобы дать первую оценку массы Ио. , 1,73 × 10 −5 массы Юпитера, что составляло четверть современной величины. [20] [21] В середине 20-го века дополнительные оценки массы с использованием этой техники были выполнены Мари-Шарлем Дамуазо , Джоном Каучем Адамсом , Ральфом Алленом Сэмпсоном и Виллемом де Ситтером , все из которых были меньше современного значения, наиболее близким из которых была оценка Сэмпсона 1921 года. оценка 4,5×10 −5 массы Юпитера, что было на 4% меньше принятой в настоящее время массы. [20] Диаметр Ио был оценен с использованием микрометрических измерений и покрытий Ио звезд фона. Эдвард Э. Барнард использовал микрометр в Ликской обсерватории в 1897 году, чтобы оценить диаметр в 3950 км (2450 миль), что на 8,5% больше, чем принятое современное значение, в то время как Альберт А. Майкельсон , также используя Ликский телескоп, придумал лучшая оценка - 3844 км (2389 миль). [1] Наилучшая оценка диаметра и формы Ио до космического корабля была получена в результате наблюдений за покрытием звезды Бета Скорпиона C 14 мая 1971 года, когда был обнаружен диаметр 3636 км (2259 миль), что немного меньше принятого современного значения. [22] Эти измерения позволили астрономам оценить плотность Ио, равную 2,88 г /см. 3 после покрытия Бетой Скорпиона. Хотя это на 20% меньше принятого в настоящее время значения, астрономам было достаточно отметить разницу между плотностью двух внутренних галилеевых спутников (Ио и Европы) и двух внешних галилеевых спутников (Ганимеда и Каллисто). Плотность Ио и Европы предполагает, что они состоят в основном из камня, тогда как на Ганимеде и Каллисто больше льда. [21]

Начиная с 1890-х годов, более крупные телескопы позволяли астрономам напрямую наблюдать крупномасштабные объекты на поверхности галилеевых спутников, включая Ио. В 1892 году Уильям Пикеринг измерил форму Ио с помощью микрометра и, как и в случае с Ганимедом, обнаружил, что она имеет эллиптический контур, соответствующий направлению ее орбитального движения. [23] Другие астрономы между 1850 и 1895 годами отметили эллиптическую форму Ио. [21] Эдвард Барнард наблюдал за Ио, когда он проходил по поверхности Юпитера, и обнаружил, что полюса Ио темнее по сравнению с более яркой экваториальной полосой. [24] Первоначально Барнард пришел к выводу, что Ио на самом деле представляет собой двойную систему из двух темных тел, но наблюдения дополнительных транзитов на фоне полос облаков Юпитера разной яркости и округлой формы тени Ио на вершинах облаков Юпитера заставили его изменить свою интерпретацию. [25] Яйцеобразная форма Ио, о которой сообщил Пикеринг, была результатом измерения только яркой экваториальной полосы Ио и ошибочного принятия темных полюсов за фоновое пространство. [21] Более поздние телескопические наблюдения подтвердили отчетливые красновато-коричневые полярные области Ио и желто-белую экваториальную полосу. [26] Наблюдения за изменениями яркости Ио по мере ее вращения, сделанные Джоэлом Стеббинсом в 1920-х годах, показали, что продолжительность дня Ио была такой же, как и период ее обращения вокруг Юпитера, тем самым доказывая, что одна сторона всегда была обращена к Юпитеру, как и ближняя сторона Луны. всегда обращен к Земле. [27] Стеббинс также отметил яркий оранжевый цвет Ио, который был уникальным среди галилеевых спутников. [1] Одуэн Дольфус использовал наблюдения Ио в начале 1960-х годов в обсерватории Пик-дю-Миди для создания грубых карт спутника, на которых было показано лоскутное одеяло ярких и темных пятен на поверхности Ионического моря, а также яркий экваториальный пояс и темные полярные области. [28]

Телескопические наблюдения середины 20 века начали намекать на необычную природу Ио. Спектроскопия в ближнем инфракрасном диапазоне показала , что поверхность Ио лишена водяного льда. [29] Отсутствие воды на Ио соответствовало предполагаемой плотности Луны, хотя на поверхности Европы было обнаружено обильное количество водяного льда, спутника, который, как считалось, имел ту же плотность, что и Ио. [21] Ли пришел к выводу, что спектр соответствует присутствию соединений серы . [29] Биндер и Круикшанк (1964) сообщили, что поверхность Ио, выходящая из тени Юпитера, была ярче, чем когда она входила в нее. [30] Авторы предположили, что это аномальное увеличение яркости после затмения было результатом частичного вымерзания атмосферы на поверхность во время темноты затмения, а иней медленно сублимировался после затмения . Попытки подтвердить этот результат дали неоднозначные результаты: некоторые исследователи сообщили об увеличении яркости после затмения, а другие — нет. Более позднее моделирование атмосферы Ио показало, что такое прояснение будет возможно только в том случае, если Ио будет SO.
2 атмосфера замерзла настолько, что образовался слой толщиной в несколько миллиметров, что казалось маловероятным. [1] Радиотелескопические наблюдения выявили влияние Ио на магнитосферу Юпитера , о чем свидетельствуют всплески декаметровой длины волны , привязанные к орбитальному периоду Ио (Io-DAM), что предполагает электродинамическую связь между двумя мирами. [31]

Пионерская эпоха: 1973–1979 гг.

[ редактировать ]
Изображение космического корабля на фоне полумесяца Юпитера, далекого Солнца и звезд Млечного Пути на заднем плане. Ночная сторона Юпитера освещена.
Художественная версия встречи "Пионера-10" с Юпитером.

(JPL) разработали концепцию, известную как Планетарный Гранд-тур В конце 1960-х годов в США НАСА и Лаборатория реактивного движения . Это позволило бы одному космическому кораблю пройти мимо пояса астероидов и достичь каждой из внешних планет, включая Юпитер, если бы миссия была запущена в 1976 или 1977 году. Однако существовала неуверенность в том, сможет ли космический корабль пережить прохождение через пояс астероидов. где микрометеороиды могут нанести физический ущерб, или интенсивная магнитосфера Юпитера, где заряженные частицы могут повредить чувствительную электронику. [21] Чтобы решить эти вопросы перед отправкой более амбициозных миссий «Вояджер» , НАСА и Исследовательский центр Эймса запустили пару двойных зондов «Пионер-10» и «Пионер-11» 3 марта 1972 года и 6 апреля 1973 года соответственно в рамках первой беспилотной миссии к Земле. внешняя Солнечная система.

«Пионер-10» стал первым космическим кораблем, достигшим системы Юпитера 3 декабря 1973 года. Он пролетел в пределах 357 000 км (222 000 миль) от Ио. [32] Во время пролета «Пионера-10» мимо Ио космический корабль провел эксперимент по радиозатмению , передавая сигнал S-диапазона , когда Ио проходил между ним и Землей. Небольшое затухание сигнала до и после затмения показало, что на Ио имеется ионосфера , что позволяет предположить наличие тонкой атмосферы с давлением 1,0×10 −7  бар , хотя состав не определен. [33] Это была вторая атмосфера, обнаруженная вокруг спутника внешней планеты после Сатурна спутника Титана . Планировались также снимки крупным планом с использованием фотополяриметра Pioneer , но они были потеряны из-за высокой радиации. [34] «Пионер-10» ионов водорода также обнаружил тор на орбите Ио. [35]

Две версии одного и того же изображения оранжевого планетарного тела; нижняя левая половина обоих подсвечена. Изображение справа темнее, поэтому темные детали на поверхности тела более заметны.
Единственное изображение Ио вернулось с «Пионера-11».

«Пионер-11» столкнулся с системой Юпитера почти год спустя, 2 декабря 1974 года, приблизившись к Ио на расстояние 314 000 км (195 000 миль). [36] «Пионер-11» предоставил первое изображение Ио с космического корабля: кадр размером 357 км (222 мили) на пиксель (D7) над северным полярным регионом Ио, сделанный с расстояния 470 000 км (290 000 миль). [37] На этом изображении с низким разрешением были видны темные пятна на поверхности Ио, похожие на те, на которые намекал карты Одуэна Дольфуса. [1] Наблюдения обоих пионеров показали, что Юпитер и Ио были соединены электрическим каналом, известным как трубка потока Ио , которая состоит из силовых линий магнитного поля, идущих от полюсов Юпитера к спутнику. Более близкое сближение «Пионера-11» с Юпитером позволило космическому кораблю обнаружить интенсивные радиационные пояса Юпитера, подобные земным поясам Ван Аллена . Один из пиков потока заряженных частиц был обнаружен вблизи орбиты Ио. [1] Радиослежение во время встреч обоих «Пионеров» с Ио позволило улучшить оценку массы Луны. Это было достигнуто путем анализа небольших изменений в траектории двух зондов из-за влияния гравитации Ио и расчета массы, необходимой для возникновения отклонений. Когда эта оценка была объединена с наилучшей доступной информацией о размере Ио, выяснилось, что Ио имеет самую высокую плотность из четырех галилеевых спутников и что плотность четырех галилеевых спутников имеет тенденцию к снижению с увеличением расстояния от Юпитера. [38] Высокая плотность Ио (3,5 г/см 3 ) указали, что он состоит в основном из силикатной породы, а не из водяного льда. [38]

После встреч «Пионеров» и в преддверии пролетов «Вояджера» в 1979 году интерес к Ио и другим галилеевым спутникам возрос, а сообщества планетологов и астрономов зашли так далеко, что организовали неделю специальных наблюдений Ио по радио. видимый и инфракрасный астрономы в ноябре 1974 года, известном как «Неделя Ио». [1] Новые наблюдения Ио с Земли и пионеры в середине 1970-х годов вызвали сдвиг парадигмы в размышлениях о химии и формировании его поверхности. Тенденция в плотности четырех галилеевых спутников, обнаруженная «Пионером-10», позволила предположить, что спутники образовались как часть коллапсирующей туманности, подобно миниатюрной версии того, что происходило в Солнечной системе в целом . Первоначальный горячий Юпитер препятствовал конденсации воды на орбитах Ио и Европы, в результате чего эти тела имели более высокую плотность, чем две внешние луны. [39] Спектроскопические измерения света, отраженного от Ио и окружающего его пространства, были проведены с увеличением спектрального разрешения в 1970-х годах, что позволило по-новому взглянуть на состав его поверхности. Другие наблюдения показали, что на поверхности Ио преобладают эвапориты, состоящие из натрия солей и серы. [40] Это согласовывалось с тем, что на Ио не было водяного льда ни на его поверхности, ни внутри, в отличие от других галилеевых спутников. Полоса поглощения около 560 нм была отождествлена ​​с радиационно-поврежденной формой минерала галита . Считалось, что отложения минерала на поверхности Ио были источником облака атомов натрия, окружающего Ио, созданного в результате распыления энергетических частиц . [40]

Ио Измерения теплового излучения в среднем инфракрасном в 1979 году не обнаружил активный вулканизм. спектре в 1970-х годах привели к противоречивым результатам, которые не были точно объяснены до тех пор, пока «Вояджер-1» Аномально высокий тепловой поток по сравнению с другими галилеевыми спутниками, наблюдался на длине волны инфракрасного излучения 10 мкм , когда Ио находился в тени Юпитера. [41] В то время этот тепловой поток приписывался поверхности, имеющей гораздо более высокую тепловую инерцию , чем у Европы и Ганимеда. [42] Эти результаты значительно отличались от измерений, проведенных на длинах волн 20 мкм, которые предполагали, что свойства поверхности Ио были аналогичны свойствам поверхности других галилеевых спутников. [41] Исследователи НАСА наблюдали резкое увеличение теплового излучения Ио на длине волны 5 мкм 20 февраля 1978 года, возможно, из-за взаимодействия спутника с магнитосферой Юпитера, хотя не исключался вулканизм. [43]

За несколько дней до с «Вояджером-1» встречи Стэн Пил , Патрик Кассен и Р.Т. Рейнольдс опубликовали в журнале Science статью, в которой предсказывали вулканически измененную поверхность и дифференцированную внутреннюю часть с отдельными типами пород, а не с однородной смесью. Они основали это предсказание на моделях внутренней части Ио, в которых учитывалось огромное количество тепла, производимое изменяющимся приливным притяжением Юпитера к Ио в результате резонанса Лапласа Ио с Европой и Ганимедом, не позволяющего ее орбите совершать круговое движение. Их расчеты показали, что количество тепла, выделяемого Ио с однородной внутренней частью, будет в три раза больше, чем количество тепла, выделяемого только в результате распада радиоактивного изотопа . Этот эффект был бы еще сильнее при дифференцированном Ио. [44]

Эпоха «Вояджера» : 1979–1995 гг.

[ редактировать ]
Фотография планетарного тела, покрытого многочисленными темными пятнами, на фоне ярких и темных облаков Юпитера.
Снимок приближения "Вояджера-1" к Ио на фоне облаков Юпитера.

Первое исследование Ио крупным планом с использованием изображений высокого разрешения было выполнено двумя зондами-близнецами «Вояджер-1» и «Вояджер-2» , запущенными 5 сентября и 20 августа 1977 года соответственно. Эти два космических корабля были частью программы НАСА и Лаборатории реактивного движения «Вояджер» по исследованию гигантских внешних планет посредством серии миссий в конце 1970-х и 1980-х годах. Это была уменьшенная версия более ранней концепции Planetary Grand Tour. Оба зонда содержали более сложную аппаратуру, чем предыдущие миссии «Пионер» , включая камеру, способную делать изображения с гораздо более высоким разрешением. Это было важно для просмотра геологических особенностей галилеевых спутников Юпитера, а также особенностей облаков самого Юпитера. У них также были спектрометры с комбинированным спектральным диапазоном от дальнего ультрафиолета до среднего инфракрасного диапазона, полезные для изучения поверхности Ио и состава атмосферы, а также для поиска источников теплового излучения на ее поверхности. [45]

«Вояджер-1» был первым из двух зондов, встретившихся с системой Юпитера в марте 1979 года. [46] При подлете к Юпитеру в конце февраля и начале марта 1979 года ученые, работающие с "Вояджером" , заметили, что Ио отличается от других галилеевых спутников. Его поверхность была оранжевого цвета и отмечена темными пятнами, которые первоначально были интерпретированы как места ударных кратеров. [47] Среди наиболее интригующих особенностей было темное кольцо в форме сердца диаметром 1000 км (600 миль), которое позже оказалось шлейфом вулкана Пеле . [48] Данные Ультрафиолетового спектрометра (UVS) выявили тор плазмы, состоящий из ионов серы, на орбите Ио, но наклоненный, чтобы соответствовать экватору магнитного поля Юпитера. [48] [49] Детектор низкоэнергетических заряженных частиц (LECP) обнаружил потоки ионов натрия, серы и кислорода до того, как они вошли в магнитосферу Юпитера, материала, который, как подозревала научная группа LECP, произошел с Ио. [50] За несколько часов до встречи «Вояджера-1» с Ио космический корабль получил изображения для глобальной карты с разрешением не менее 20 км (12 миль) на пиксель по ведущему полушарию спутника (стороне, обращенной к направлению движения Луны). вокруг Юпитера) вплоть до менее 1 км (0,6 мили) на пиксель в некоторых частях субюпитерианского полушария («ближней» стороны Ио). [47] Изображения, полученные во время сближения, показали странный разноцветный ландшафт, лишенный ударных кратеров, в отличие от поверхностей других планет, полученных на тот момент, таких как Луна, Марс и Меркурий. [1] Темные пятна на более ранних изображениях больше напоминали вулканические кальдеры , чем ударные кратеры, видимые на других мирах. [47] Ошеломленный странностью поверхности Ио, специалист по визуализации "Вояджера" Лоуренс Содерблом на пресс-конференции перед встречей пошутил: "Это мы все выяснили... [Ио] покрыто тонкими конфетными оболочками из всего, что угодно, от сульфатов, серы и солей. ко всяким странным вещам». [48]

Аэрофотоснимок ландшафта с многочисленными потокообразными элементами, ямами неправильной формы с плоским дном, высокими горами и более короткими горами. Эти объекты окружены гладкими равнинами с несколькими участками яркой местности, окружающими горы и ямы. Граница между дневной и ночной стороной проходит по изображению от верхнего правого угла до нижнего центра. Верхний левый и нижний левый углы черные, за пределами мозаики.
Мозаика изображений "Вояджера-1" , охватывающих южный полярный регион Ио.

5 марта 1979 года «Вояджер-1» совершил самую близкую встречу с Ио из миссии «Вояджер» на расстоянии 20 600 км (12 800 миль) над своим южным полюсом. [46] [48] Близкое расстояние встречи позволило "Вояджеру" получить изображения субюпитерианских и южных полярных регионов Ио с лучшим разрешением менее 0,5 км (0,3 мили) на пиксель. [47] К сожалению, многие изображения крупным планом были размыты из-за проблем с внутренними часами "Вояджера" " были сделаны некоторые снимки Ио с помощью узкоугольной камеры. Вояджера " из-за высокой радиации, в результате чего во время сканирования платформа двигалась между целями. [48] Изображения с самым высоким разрешением показали относительно молодую поверхность, испещренную ямами причудливой формы, которые больше напоминали вулканические кальдеры, чем ударные кратеры, горы выше Эвереста и особенности, напоминающие потоки вулканической лавы. Большая часть поверхности была покрыта гладкими слоистыми равнинами с уступами, обозначающими границу между различными слоями. [47] Даже на изображениях с самым высоким разрешением не наблюдалось ударных кратеров, что позволяет предположить, что поверхность Ио регулярно обновлялась в результате современной вулканической активности. [47] Встреча над одним из полюсов Ио позволила «Вояджеру-1» напрямую измерить край магнитной трубки Ио и обнаружить интенсивный электрический ток 5 × 10 6  амперы . [51] Цветовые данные камер «Вояджера» показали, что на поверхности Ионического моря преобладают сера и диоксид серы ( SO
2 ) морозы. [52] Считалось, что разные цвета поверхности соответствуют различным аллотропам серы , вызванным нагреванием жидкой серы до разных температур, меняя ее цвет и вязкость . [53]

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 . [54] 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 шлейф, образовавшийся в результате активного вулканизма в темной депрессии, позже названной Пеле, объект, окруженный темным кольцом в форме следа, который можно увидеть на изображениях приближения. [55] Анализ других изображений «Вояджера-1» показал девять таких шлейфов, разбросанных по поверхности, что доказывает вулканическую активность Ио. [55] Инфракрасный интерферометрический спектрометр (IRIS) на «Вояджере-1» обнаружил тепловое излучение от нескольких источников, что указывает на остывающую лаву. Это показало, что некоторые потоки лавы, видимые на поверхности Ио, были активными. [56] IRIS также измерял газообразный SO.
2 внутри шлейфа Локи , что дает дополнительные доказательства существования атмосферы на Ио. [57] Эти результаты подтвердили предсказание Peale et al. незадолго до встречи. [44]

Тонкий серп (открытый вправо) полного диска планетарного тела с двумя яркими облаками вдоль верхнего левого края объекта и еще одним вдоль правого края.
Три вулканических шлейфа, замеченные "Вояджером-2" вдоль края Ио

«Вояджер-2» прошел мимо Ио 9 июля 1979 года на расстоянии 1 130 000 км (702 000 миль), приближаясь к Юпитеру между орбитами Европы и Ганимеда. [58] Хотя он не приблизился к Ио так близко, как «Вояджер-1» , сравнение изображений, сделанных двумя космическими кораблями, показало несколько изменений поверхности, которые произошли за четыре месяца между столкновениями, включая новые отложения шлейфа в Атен-Патера и Сурт . [59] Отложения шлейфа Пеле изменили форму: от формы сердца во время встречи с «Вояджером-1» до овала во время пролета «Вояджера-2» . Изменения в распределении диффузных отложений шлейфа и дополнительного темного материала наблюдались в южной части Локи Патера , что является следствием извержения вулкана. [59] В результате открытия « Вояджером-1» было добавлено десятичасовое «Наблюдение за вулканом Ио» активных вулканических шлейфов к отправному этапу встречи «Вояджера-2» для наблюдения за шлейфами Ио. [58] Наблюдения за серпом Ио во время этой кампании по мониторингу показали, что семь из девяти шлейфов, наблюдавшихся в марте, все еще были активны в июле 1979 года, и только вулкан Пеле закрывался между пролетами (не было изображений, подтверждающих продолжающуюся активность в Велунде ), и не было никаких новых наблюдались шлейфы. [60] Синий цвет наблюдаемых шлейфов ( Амирани , Мауи , Масуби и Локи) позволил предположить, что отраженный от них свет исходил от мелкозернистых частиц диаметром примерно 1 мкм. [59]

Сразу после встречи с "Вояджером" была принята теория, согласно которой потоки лавы Ио состоят из сернистых соединений. Это было основано на цвете вулканических территорий и низких температурах, измеренных инструментом IRIS (хотя IRIS не был чувствителен к высоким температурам, связанным с активным силикатным вулканизмом, когда пик теплового излучения приходится на ближнюю инфракрасную область). [61] Однако наземные инфракрасные исследования в 1980-х и 1990-х годах сместили парадигму с преимущественно серного вулканизма на ту, где доминирует силикатный вулканизм, а сера играет второстепенную роль. [61] В 1986 году измерения яркого извержения в ведущем полушарии Ио показали, что температура превышает точку кипения серы, что указывает на силикатный состав, по крайней мере, некоторых потоков лавы Ио. [62] Подобные температуры наблюдались при извержении Сурта в 1979 году между двумя сближениями с "Вояджерами" , а также при извержении, наблюдавшемся исследователями НАСА в 1978 году. [43] [63] Кроме того, моделирование потоков силикатной лавы на Ио показало, что они быстро охлаждались, в результате чего в их тепловом излучении преобладали компоненты с более низкой температурой, такие как затвердевшие потоки, в отличие от небольших участков, покрытых все еще расплавленной лавой вблизи фактической температуры извержения. . [64] Спектры наземных наблюдений подтвердили наличие атмосферы на Ио со значительными изменениями плотности на поверхности Ио. Эти измерения показали, что атмосфера Ио образовалась либо в результате сублимации инея из диоксида серы, либо в результате извержения газов в жерлах вулканов, либо в результате того и другого. [61]

Эпоха Галилея: 1995–2003 гг.

[ редактировать ]
Разноцветное изображение полного диска планетарного тела, усеянного многочисленными темными пятнами. Большая часть средней части планетарного тела имеет цвет от желтого до белого/серого, тогда как полярные области вверху и внизу обычно имеют красноватый цвет.
Мозаика изображений Галилея, приобретенная в ноябре 1996 года.

Планирование следующей миссии НАСА к Юпитеру началось в 1977 году, когда были запущены два зонда «Вояджер». Вместо того, чтобы совершать облет системы Юпитера, как все предшествующие ему миссии, Галилео космический корабль будет вращаться вокруг Юпитера, чтобы выполнить наблюдения за планетой и ее многочисленными спутниками, включая Ио, крупным планом, а также доставить атмосферный зонд Юпитера. Первоначально запланированный к запуску с помощью космического корабля "Шаттл" в 1982 году, задержки, возникшие из-за проблем с разработкой шаттла и двигателя верхней ступени, отодвинули запуск, а в 1986 году "Челленджера" катастрофа задержала запуск "Галилео" еще больше. Наконец, 18 октября 1989 года «Галилей» начал свое путешествие на борту шаттла «Атлантис» . [65] На пути к Юпитеру антенна с высоким коэффициентом усиления , сложенная как зонтик, чтобы космический корабль мог поместиться в грузовом отсеке шаттла, не открылась полностью. До конца миссии данные с космического корабля придется передавать обратно на Землю с гораздо более низкой скоростью передачи данных, используя антенну с низким коэффициентом усиления . Несмотря на эту неудачу, алгоритмы сжатия данных , загруженные в Галилео, позволили ему достичь большинства своих научных целей на Юпитере. [2]

Галилей прибыл к Юпитеру 7 декабря 1995 года после шестилетнего путешествия от Земли, во время которого он использовал гравитацию Венеры и Земли, чтобы вывести свою орбиту к Юпитеру. Незадолго до маневра Галилея по выведению на орбиту Юпитера космический корабль совершил единственный целевой облет Ио в рамках своей номинальной миссии. Первоначально во время встречи планировались изображения с высоким разрешением, но проблемы с магнитофоном космического корабля, который использовался для сохранения данных, полученных во время встреч, для последующего воспроизведения на Земле, потребовали исключения наблюдений с высокой скоростью передачи данных из расписания облетов, чтобы обеспечить безопасность. запись данных атмосферного зонда Галилео . [2] Встреча действительно дала важные результаты в экспериментах с более низкой скоростью передачи данных. Анализ доплеровского сдвига радиосигнала Галилея показал , что Ио отличается большим железным ядром, подобным тому, что встречается у скалистых планет внутренней части Солнечной системы. [66] Данные магнитометра , полученные во время встречи, в сочетании с открытием железного ядра предположили, что Ио может иметь магнитное поле . [67]

Два изображения, отображаемые рядом, показывают красное размытое кольцо с более темной серой областью посередине. На изображении справа это красное кольцо прерывается в верхней правой части шестиугольной темно-серой областью.
Два изображения Галилео, показывающие последствия крупного извержения Пиллан-Патера в 1997 году.

Интенсивные радиационные пояса Юпитера вблизи орбиты Ио вынудили Галилей приближаться не ближе орбиты Европы до конца первой расширенной миссии в 1999 году. Несмотря на отсутствие изображений крупным планом и механические проблемы, которые сильно ограничивали объем возвращаемых данных Ио было сделано несколько важных открытий на Во время двухлетней основной миссии Галилея . Во время первых нескольких витков Галилей нанес на карту Ио в поисках изменений на поверхности, произошедших с момента встречи с "Вояджером" 17 лет назад. Это включало появление нового потока лавы Замамы и смещение шлейфа Прометея на 75 км (47 миль) к западу, отслеживая конец нового потока лавы в Прометее. [68] Начиная с первого витка Галилея , камера космического корабля, Solid-State Imager (SSI), начала делать одно или два изображения за виток Ио, пока Луна находилась в тени Юпитера. Это позволило Галилею отслеживать высокотемпературную вулканическую активность на Ио, наблюдая за источниками теплового излучения на его поверхности. [68] Те же изображения затмения позволили ученым Галилея наблюдать полярные сияния , возникающие в результате взаимодействия атмосферы Ио и вулканических шлейфов с трубкой потока Ио и плазменным тором. [69] Во время девятого витка «Галилео » космический корабль наблюдал крупное извержение вулкана Пиллан-Патера, обнаружив высокотемпературное тепловое излучение и новый вулканический шлейф. Температуры, наблюдавшиеся в Пиллане и других вулканах, подтвердили, что извержения вулканов на Ио состоят из силикатных лав с богатым магнием основным и ультраосновным составом, при этом летучие вещества, такие как сера и диоксид серы, играют аналогичную роль с водой и углекислым газом на Земле. [70] Во время следующего витка Галилей обнаружил, что Пиллан окружен новым темным пирокластическим отложением, состоящим из силикатных минералов, таких как ортопироксен . [70] Картографический спектрометр ближнего инфракрасного диапазона (NIMS) несколько раз наблюдал Ио во время основной миссии, картируя его вулканическое тепловое излучение и распределение инея из диоксида серы, полосы поглощения которого доминируют в ближнем инфракрасном спектре Ио. [71] [72]

Встреча Галилея с Ио на высоте менее 300 000 км (186 000 миль) [2]
Орбита Дата Высота Примечания
J0 7 декабря 1995 г. 897 км 557 миль Никакого дистанционного зондирования; Измерения силы тяжести выявили дифференцированную внутреннюю часть, большое железное ядро; магнитное поле?
С3 4 ноября 1996 г. 244 000 км 152 000 миль Визуализация антиюпитерианского полушария с помощью четкого фильтра; ближний ИК спектры SO
2 мороза
Е14 29 марта 1998 г. 252 000 км 157 000 миль Мультиспектральная визуализация антиюпитерианского полушария
С21 2 июля 1999 г. 127 000 км 78 900 миль Глобальная цветовая мозаика антиюпитерианского полушария
I24 11 октября 1999 г. 611 км 380 миль Получение изображений с высоким разрешением потоков Пиллана , Замамы и Прометея ; Камера и спектрометр ближнего ИК-диапазона получили радиационное повреждение
I25 26 ноября 1999 г. 301 км 187 миль Событие спасения космического корабля исключает наблюдения с высоким разрешением; фотографии Тваштара извержения
I27 22 февраля 2000 г. 198 км 123 мили Обнаружение изменений в Амирани, Тваштаре и Прометее; Стереоизображения над Тохил Монсом
I31 6 августа 2001 г. 194 км 121 миль Проблемы с камерой не позволяют получать изображения с высоким разрешением; Спектрометр ближнего ИК-диапазона наблюдает извержение Тора
I32 16 октября 2001 г. 184 км 114 миль Наблюдения Тора, Тохила Монса, Гиш-Бара в высоком разрешении
I33 17 января 2002 г. 102 км 63 мили Событие спасения космического корабля исключает наблюдения; почти все ДЗ потеряно
А34 7 ноября 2002 г. 45 800 км 28 500 миль Никакого дистанционного зондирования из-за бюджетных ограничений.
Часть планетного тела с парой больших гористых хребтов в левой части изображения, более короткой, неровной куполообразной горой вверху в центре, эллиптической ямой ближе к центру внизу и границей между дневной стороной (слева) и ночная сторона (справа), спускающаяся по правой стороне изображения. Рядом с этой границей справа внизу видны две небольшие горные вершины.
Монджибелло Монс, вид Галилея в феврале 2000 года.

В декабре 1997 года НАСА одобрило расширенную миссию Галилео, известную как Миссия Галилео Европа, которая продлилась два года после окончания основной миссии. Целью этой расширенной миссии было продолжение открытий, сделанных на Европе, с помощью семи дополнительных облетов для поиска новых доказательств возможного существования подземного водного океана. [21] Начиная с мая 1999 года, Галилей использовал четыре пролета (от 20 до 23) с Каллисто, чтобы опустить ее периапсис , что дало ей возможность дважды пролететь мимо Ио в конце 1999 года. [2] Во время Галилея 21-го витка он получил трехцветную глобальную мозаику антиюпитерианского полушария («дальней» стороны Ио) — это наблюдения Ио с самым высоким разрешением на сегодняшний день. Эта мозаика дополнила данные, полученные «Вояджером-1» , чьи наблюдения с самым высоким разрешением охватывали полушарие Ио, расположенное к югу от Юпитера. [2] Два пролета Галилея в конце 1999 года, 11 октября и 26 ноября, предоставили изображения и спектры высокого разрешения различных вулканов и гор в антиюпитерианском полушарии Ио. В камере возникла проблема с режимом изображения, который широко использовался во время первого столкновения, в результате чего большинство сделанных изображений были сильно ухудшены (хотя был разработан программный алгоритм для частичного восстановления некоторых из этих изображений). [2] У NIMS также были проблемы из-за высокой радиационной обстановки вблизи Ио, из-за аппаратного сбоя, который ограничивал количество измеряемых длин волн ближнего инфракрасного диапазона. [73] Наконец, охват изображений был ограничен воспроизведением данных с низкой скоростью (вынуждающим Галилео передавать данные о каждом столкновении через несколько дней или недель на апоапсисном участке каждой орбиты), а также инцидентом, когда радиация вызвала перезагрузку компьютера космического корабля, в результате чего его в безопасный режим во время столкновения в ноябре 1999 года. Несмотря на это, Галилей случайно запечатлел извержение Тваштар Патера во время ноябрьского пролета, наблюдая завесу фонтанов лавы длиной 25 км (16 миль) и высотой 1,5 км (0,93 мили). [74] Дополнительная встреча была проведена 22 февраля 2000 года. Без новых ошибок с инструментами дистанционного зондирования Галилео , без каких-либо событий безопасности и с большим количеством времени после пролета до следующей встречи со спутником Галилео смог получить и отправить обратно больше данных. Сюда входила информация о скорости потока лавы в Прометее, Амирани и Тваштаре, изображения с очень высоким разрешением Чаак Патера и слоистой местности в регионе Буликаме , а также картирование гор и топографии вокруг Чамаштли Патера , Зал Патера и Шамшу Патера . [2]

Цветное изображение с разноцветной областью посередине, вытянутой слева направо. Текст «I32 Pele» отображается вверху слева и внизу по центру, а также цветовая диаграмма используемого градиента. Масштабная линейка показывает, что изображение охватывает территорию шириной 60 километров.
Инфракрасное изображение, показывающее ночное тепловое излучение лавового озера Пеле.

После встречи в феврале 2000 года миссия Галилея на Юпитере была продлена во второй и последний раз с помощью миссии Галилео Тысячелетия. Целью этой расширенной миссии было совместное наблюдение системы Юпитера с помощью Галилея и Кассини совершили далекий облет Юпитера по пути к Сатурну . , которые 30 декабря 2000 года [75] Открытия во время совместных наблюдений Ио выявили новый шлейф в Тваштаре и дали представление о полярных сияниях Ио. [76] Дистанционные снимки, сделанные Галилеем во время пролета Кассини , выявили новое отложение красного кольцевого шлейфа, похожее на то, что окружает Пеле, вокруг Тваштара, одно из первых такого типа, замеченное в полярных регионах Ио, хотя Галилей позже наблюдал аналогичное отложение вокруг Дажьбога Патеры. в августе 2001 года. [2] Галилей совершил три дополнительных облета Ио: 6 августа, 16 октября 2001 г. и 17 января 2002 г. во время миссии Галилео «Миллениум». Оба столкновения в 2001 году позволили Галилею вблизи наблюдать за полярными регионами Ио, хотя изображения, полученные во время пролета в августе 2001 года, были потеряны из-за неисправности камеры. [2] Данные магнитометра подтвердили, что у Ио отсутствует собственное магнитное поле, хотя более поздний анализ этих данных в 2009 году действительно выявил доказательства существования индуцированного магнитного поля, создаваемого в результате взаимодействия между магнитосферой Юпитера и океаном силикатной магмы в астеносфере Ио. [2] [77] Во время пролета в августе 2001 года Галилей пролетел через внешние части недавно образовавшегося вулканического шлейфа Тора , что позволило впервые напрямую измерить состав вулканического материала Ио. [2] Во время встречи в октябре 2001 года Галилей сфотографировал новое место извержения Тора, новый крупный поток лавы в Гиш-Бар-Патера . [78] и лавовое озеро в Пеле. [2] Из-за происшествия, произошедшего перед столкновением, почти все наблюдения, запланированные на пролет в январе 2002 года, были потеряны. [2]

Чтобы предотвратить потенциальное биологическое загрязнение возможной биосферы Европы, миссия Галилео завершилась 23 сентября 2003 года, когда космический корабль намеренно врезался в Юпитер. [21]

Пост- Галилеевская эпоха: 2003–2016 гг.

[ редактировать ]
На изображении New Horizons (2007 г.) небольшая область темного материала присутствует в светлой области у дна; этой области не было на изображении Галилео (1999 г.).
Изменения особенностей поверхности за восемь лет между Galileo и New Horizons наблюдениями

После завершения миссии Галилео астрономы продолжили наблюдение за активными вулканами Ио с помощью адаптивной оптики , полученной с помощью телескопа Кек на Гавайях и Европейской южной обсерватории в Чили , а также изображений с телескопа Хаббл . Эти технологии используются для наблюдения за тепловыми выбросами и измерения состава газов над вулканами, такими как Пеле и Тваштар . [79] [80] Снимки телескопа Кек в феврале 2001 года выявили самое мощное извержение вулкана, наблюдаемое в наше время, как на Ио, так и на Земле, у вулкана Сурт . [79] Наземные телескопы, которые появятся в сети в течение следующего десятилетия, такие как Тридцатиметровый телескоп в обсерватории Мауна-Кеа , обеспечат более детальные наблюдения за вулканами Ио, приближаясь к разрешению, достигаемому . спектрометром ближнего ИК-диапазона Галилея [6] Наблюдения Хаббла за атмосферой Ио в ультрафиолетовом, миллиметровом диапазоне и наземных средних инфракрасных диапазонах выявили сильную неоднородность плотности между яркими, покрытыми инеем областями вдоль экватора спутника и его полярными областями, предоставляя дополнительные доказательства того, что ионическая атмосфера поддерживается сублимацией. инея из диоксида серы на поверхности Ио. [81]

Новые горизонты (2007)

[ редактировать ]
Последовательность из пяти изображений « Новых горизонтов », показывающая вулкан Тваштар на Ио, извергающий материал на высоте 330 км над своей поверхностью.

Космический корабль «Новые горизонты» , следовавший к Плутону и поясу Койпера , пролетел мимо системы Юпитера 28 февраля 2007 года, приблизившись к Ио на расстояние 2 239 000 км (1 391 000 миль). [82] Во время встречи были получены многочисленные дистанционные наблюдения Ио, в том числе видимые изображения с максимальным разрешением 11,2 км (6,96 миль) на пиксель. [83] Подобно «Галилею» во время пролета Ио и Кассини в ноябре 1999 года во время встречи в декабре 2000 года, «Новые горизонты» поймали Тваштар во время крупного извержения в том же месте, что и лавовая завеса 1999 года. Из-за близости Тваштара к северному полюсу Ио и его большого размера на большинстве изображений Ио с аппарата New Horizons был виден большой шлейф над Тваштаром, что стало первыми подробными наблюдениями самого большого класса ионических вулканических шлейфов со времен наблюдений шлейфа Пеле в 1979 году. [84] New Horizons также сделал снимки вулкана возле Гирру Патера на ранних стадиях извержения, а также изменений поверхности в результате нескольких извержений вулканов, произошедших со времен Галилея , таких как Шанго Патера , Курдалагон Патера и Сихэ . [84]

Исследование с помощью телескопа «Джемини» Ио показало, что атмосфера SO 2 коллапсирует во время затмения Юпитера. [85] [86] Пояснение после затмения, которое время от времени наблюдалось в прошлом, было обнаружено в ближнем инфракрасном диапазоне с помощью прибора на борту космического корабля Кассини. [87]

Эра Юноны : 2016–2025 гг.

[ редактировать ]
Глобальное изображение спутника Юпитера Ио, полученное камерой JunoCam 15 октября 2023 года.

Космический корабль «Юнона» был запущен в 2011 году и вышел на орбиту вокруг Юпитера 5 июля 2016 года. Юноны Миссия « » в первую очередь направлена ​​на улучшение нашего понимания внутренней части Юпитера, магнитного поля, полярных сияний и полярной атмосферы. [88] орбита Юноны 54- дневная сильно наклонена и сильно эксцентрична, чтобы лучше охарактеризовать полярные регионы Юпитера и ограничить ее воздействие на жесткие внутренние радиационные пояса планеты, ограничивая близкие сближения со спутниками Юпитера. Во время своей основной миссии, которая продлится до июня 2021 года, самый близкий на сегодняшний день подход Юноны к Ио произошел во время Периове 25 17 февраля 2020 года на расстоянии 195 000 километров, когда Ио находилась в тени Юпитера. . [89] В январе 2021 года НАСА официально продлило миссию «Юноны» до сентября 2025 года. Хотя сильно наклоненная орбита «Юноны » удерживает космический корабль вдали от орбитальных плоскостей Ио и других крупных спутников Юпитера, его орбита прецессирует так, что точка его близкого сближения Юпитер находится на возрастающих широтах, и восходящий узел его орбиты с каждым витком приближается к Юпитеру. Эта орбитальная эволюция позволит «Юноне» провести серию близких сближений с галилеевыми спутниками во время расширенной миссии. запланированы два близких сближения с Ио В рамках расширенной миссии Юноны : 30 декабря 2023 года и 3 февраля 2024 года, оба на высоте 1500 километров. [90] В период с июля 2022 года по май 2025 года также запланировано девять дополнительных встреч на высоте от 11 500 до 90 000 километров. Основная цель этих встреч будет заключаться в том, чтобы улучшить наше понимание гравитационного поля Ио с помощью допплеровского слежения и получить изображения поверхности Ио для поиска изменений поверхности с тех пор. Последний раз Ио видели вблизи в 2007 году. [91]

Встреча Юноны с Ио на высоте менее 100 000 км (62 100 миль)
Орбита Дата Высота Примечания
PJ25 17 февраля 2020 г. 195 104 км 121 000 миль Ближайшая встреча с Ио во время основной миссии
PJ43 5 июля 2022 г. 86 141 км 53 500 миль
PJ47 14 декабря 2022 г. 63 771 км 39 600 миль Безопасный режим после встречи [92]
PJ49 1 марта 2023 г. 51 547 км 32 000 миль
PJ51 16 мая 2023 г. 35 555 км 22 100 миль
PJ53 31 июля 2023 г. 22 202 км 13 800 миль
PJ55 15 октября 2023 г. 11 640 км 7230 миль
PJ57 30 декабря 2023 г. 1500 км 932 миль
PJ58 3 февраля 2024 г. 1500 км 932 миль
PJ60 9 апреля 2024 г. 17 347 км 10 779 миль
PJ67 25 ноября 2024 г. 85 736 км 53 300 миль
PJ72 8 мая 2025 г. 92 957 км 57 761 миль

В течение нескольких витков «Юнона» наблюдала за Ио на расстоянии, используя JunoCAM, широкоугольную камеру видимого света, для поиска вулканических шлейфов, и JIRAM, ближний инфракрасный спектрометр и тепловизор, для мониторинга теплового излучения вулканов Ио. [3] [89] Спектроскопия ближнего инфракрасного диапазона JIRAM до сих пор позволяла грубо картировать иней из диоксида серы на поверхности Ио, а также картировать незначительные компоненты поверхности, слабо поглощающие солнечный свет на длинах волн 2,1 и 2,65 мкм. [93]

Будущие миссии

[ редактировать ]

В системе Юпитера запланированы две предстоящие миссии. Jupiter Icy Moon Explorer (JUICE) — это запланированная миссия Европейского космического агентства к системе Юпитера, которая должна выйти на орбиту Ганимеда. [94] Запуск JUICE запланирован на 2022 год, а прибытие на Юпитер запланировано на октябрь 2029 года. [95] JUICE не будет летать мимо Ио, но будет использовать свои инструменты, такие как узкоугольная камера, для мониторинга вулканической активности Ио и измерения состава его поверхности во время двухлетнего этапа полета к Юпитеру перед выходом на орбиту Ганимеда. Europa Clipper — запланированная миссия НАСА в систему Юпитера, сосредоточенная на спутнике Юпитера Европе. Как и JUICE, Europa Clipper не будет облетать Ио, но дистанционный мониторинг вулкана вполне вероятен. Запуск Europa Clipper запланирован на 2025 год, а прибытие к Юпитеру произойдет в конце 2020-х или начале 2030-х годов, в зависимости от ракеты-носителя.

специальная миссия к Ио, названная Io Volcano Observer ( IVO была предложена Для программы Discovery ), в качестве орбитального аппарата Юпитера, который совершит не менее десяти облетов Ио за 3,5 года. [96] В 2020 году в рамках миссии Discovery 2019 года IVO была выбрана в качестве одной из четырех миссий для продолжения исследования фазы А. [4] Если его выберут для полета, он будет исследовать активный вулканизм Ио и влияние на систему Юпитера в целом, измеряя его глобальный тепловой поток, индуцированное магнитное поле, температуру лавы и состав его атмосферы, вулканических шлейфов и лавы. . [97] Согласно основному окну запуска, он будет запущен в январе 2029 года и прибудет к Юпитеру 2 августа 2033 года. [98]

См. также

[ редактировать ]

Ссылки

[ редактировать ]
  1. ^ Jump up to: а б с д и ж г час я дж к л м н тот п д Крукшанк, ДП; Нельсон, РМ (2007). «История исследования Ио». Ин Лопес, RMC; Спенсер, младший (ред.). Ио после Галилея . Спрингер-Праксис. стр. 5–33. ISBN  978-3-540-34681-4 .
  2. ^ Jump up to: а б с д и ж г час я дж к л м н Перри, Дж.; и др. (2007). «Краткое описание миссии Галилео и ее наблюдений за Ио». Ин Лопес, RMC; Спенсер, младший (ред.). Ио после Галилея . Спрингер-Праксис. стр. 35–59. ISBN  978-3-540-34681-4 .
  3. ^ Jump up to: а б Андерсон, Пол Скотт (6 января 2019 г.). «Новые изображения огненных вулканов Ио, сделанные Юноной» . ЗемляНебо . Проверено 14 февраля 2020 г.
  4. ^ Jump up to: а б «НАСА выбирает четыре возможных миссии для изучения тайн Солнечной системы» . НАСА . 13 февраля 2020 г.
  5. ^ МакИвен, AS (24 августа 2009 г.). Наблюдатель за вулканом Ио (IVO) (PDF) . Панель спутников Десятилетнего обзора 2009 года . Архивировано из оригинала (PDF) 29 февраля 2012 г. Проверено 20 февраля 2010 г.
  6. ^ Jump up to: а б Марчис, Ф.; и др. (2007). «Нерешенные вопросы и будущие исследования». Ин Лопес, RMC; Спенсер, младший (ред.). Ио после Галилея . Спрингер-Праксис. стр. 287–303. ISBN  978-3-540-34681-4 .
  7. ^ Jump up to: а б с д и Дрейк, С. (1978). «Восемь: 1609–10» . Галилей за работой: его научная биография . Чикаго: Издательство Чикагского университета. стр. 134–156 . ISBN  978-0-226-16226-3 . Проверено 17 февраля 2010 г.
  8. ^ Jump up to: а б с Галилей, Галилей (2004) [Впервые опубликовано в 1610 году]. Карлос, ЕС; Баркер, П. (ред.). Sidereus Nuncius [ Звездный вестник ] (PDF) . Венеция: Падуанский университет. стр. 17–28. Архивировано из оригинала (PDF) 20 декабря 2005 г. Проверено 7 января 2010 г.
  9. ^ Jump up to: а б с д Райт, Э. (2004). «Первые наблюдения Юпитера Галилеем» . Астрономия: наблюдения и моделирование . Архивировано из оригинала 8 февраля 2009 г. Проверено 17 февраля 2010 г.
  10. ^ Блю, Дж. (9 ноября 2009 г.). «Названия планет и спутников и первооткрыватели» . Геологическая служба США . Проверено 13 января 2010 г.
  11. ^ Ван Хелден, А. (2003). «Спутники Юпитера» . Проект Галилео . Университет Райса . Проверено 17 февраля 2010 г.
  12. ^ Jump up to: а б с Дрейк, С. (1978). «Девять: 1610–11» . Галилей за работой: его научная биография . Чикаго: Издательство Чикагского университета. стр. 157–176 . ISBN  978-0-226-16226-3 . Проверено 17 февраля 2010 г.
  13. ^ Jump up to: а б с д Мариус, С. (1916) [Впервые опубликовано в 1614 году]. Прикард, АО (ред.). «Mundus Iovialis anno M.DC.IX Detectus Ope Perspicilli Belgici» [Мир Юпитера, открытый в 1609 году с помощью голландской подзорной трубы]. Обсерватория . 39 . Нюрнберг: Иоганн Лаур: 367–381. Бибкод : 1916Obs....39..367.
  14. ^ Ван Хелден, Альберт (14 января 2004 г.). «Симон Мариус» . Проект Галилео . Университет Райса . Проверено 7 января 2010 г.
  15. ^ Jump up to: а б Баалке, Рон. «Открытие галилеевых спутников» . Лаборатория реактивного движения. Архивировано из оригинала 6 января 1997 г. Проверено 7 января 2010 г.
  16. ^ Jump up to: а б с д и ж Ван Хелден, Альберт (2004). «Долгота в море» . Проект Галилео . Университет Райса . Проверено 17 февраля 2010 г.
  17. ^ О'Коннор, Джей-Джей; Робертсон, EF (февраль 1997 г.). «Долгота и Королевская академия» . Университет Сент-Эндрюс . Проверено 14 июня 2007 г.
  18. ^ Гюйгенс, К. (8 января 1690 г.). Томпсон, СП (ред.). «Трактат о свете» . Проект Гутенберг etext . Проверено 29 апреля 2007 г.
  19. ^ Олдфорд, RW (2000). «Первое свидетельство» . Научный метод, статистический метод и скорость света . Университет Ватерлоо . Проверено 17 февраля 2010 г.
  20. ^ Jump up to: а б де Ситтер, В. (1931). «Галилеевы спутники Юпитера (лекция Джорджа Дарвина)» . Ежемесячные уведомления Королевского астрономического общества . 91 (7): 706–738. Бибкод : 1931MNRAS..91..706D . дои : 10.1093/mnras/91.7.706 .
  21. ^ Jump up to: а б с д и ж г час Александр, К.; и др. (2009). «История освоения Европы». В Паппалардо, RT; Маккиннон, Всемирный банк; Хурана, К. (ред.). Европа . Издательство Университета Аризоны. стр. 3–26. ISBN  978-0-8165-2844-8 .
  22. ^ О'Лири, Б.; ТК Ван Фландерн (1972). «Трёхосная фигура Ио». Икар . 17 (1): 209–215. Бибкод : 1972Icar...17..209O . дои : 10.1016/0019-1035(72)90057-7 .
  23. ^ Доббинс, Т.; Шихан, В. (2004). «История яичных лун Юпитера». Небо и телескоп . 107 (1): 114–120. Бибкод : 2004S&T...107a.114D .
  24. ^ Барнард, Э.Э. (1891). «Наблюдения планеты Юпитер и его спутников в 1890 году с помощью 12-дюймовой экваториальной обсерватории Лик» . Ежемесячные уведомления Королевского астрономического общества . 51 (9): 543–556. Бибкод : 1891MNRAS..51..543B . дои : 10.1093/mnras/51.9.543 .
  25. ^ Барнард, Э.Э. (1894 г.). «О темных полюсах и ярком экваториальном поясе первого спутника Юпитера» . Ежемесячные уведомления Королевского астрономического общества . 54 (3): 134–136. Бибкод : 1894MNRAS..54..134B . дои : 10.1093/mnras/54.3.134 .
  26. ^ Минтон, РБ (1973). «Красные полярные шапки Ио». Связь Лунной и Планетарной лаборатории . 10 :35–39. Бибкод : 1973CoLPL..10...35M .
  27. ^ Стеббинс, JP (1926). «Световые вариации спутников Юпитера и их применение для измерения солнечной постоянной» . Публикации Тихоокеанского астрономического общества . 38 (226): 321–322. Бибкод : 1926PASP...38..321S . дои : 10.1086/123621 .
  28. ^ Дольфус, А. (1998). «История планетологии. Проект наблюдения за планетами Пик-дю-Миди: 1941–1971». Планетарная и космическая наука . 46 (8): 1037–1073. Бибкод : 1998P&SS...46.1037D . дои : 10.1016/S0032-0633(98)00034-8 .
  29. ^ Jump up to: а б Ли, Т. (1972). «Спектральные альбедо галилеевых спутников». Связь Лунной и Планетарной лаборатории . 9 (3): 179–180. Бибкод : 1972CoLPL...9..179L .
  30. ^ Биндер, AB; Крукшанк, ДП (1964). «Свидетельства наличия атмосферы на Ио». Икар . 3 (4): 299–305. Бибкод : 1964Icar....3..299B . дои : 10.1016/0019-1035(64)90038-7 .
  31. ^ Бигг, ЭК (1964). «Влияние спутника Ио на декаметровое излучение Юпитера». Природа . 203 (4949): 1008–1010. Бибкод : 1964Natur.203.1008B . дои : 10.1038/2031008a0 . S2CID   12233914 .
  32. ^ Мюллер, Д. (2010). «Хронология полной миссии Pioneer 10» . Межпланетные космические миссии: моделирование в реальном времени, полные хронологии и карты . Проверено 18 февраля 2010 г.
  33. ^ Клиоре, Эй Джей; и др. (1975). «Атмосфера Ио по данным радиозатменных измерений Pioneer 10». Икар . 24 (4): 407–410. Бибкод : 1975Icar...24..407K . дои : 10.1016/0019-1035(75)90057-3 .
  34. ^ Фиммел, РОД; и др. (1977). «Первый во внешней Солнечной системе» . Пионерская Одиссея . НАСА . Проверено 5 июня 2007 г.
  35. ^ Судья, Д.Л.; Р.В. Карлсон (1974). «Пионер-10 наблюдений ультрафиолетового свечения в окрестностях Юпитера». Наука . 183 (4122): 317–318. Бибкод : 1974Sci...183..317J . дои : 10.1126/science.183.4122.317 . ПМИД   17821094 . S2CID   38074374 .
  36. ^ Мюллер, Д. (2010). «Хронология полной миссии «Пионера-11»» . Межпланетные космические миссии: моделирование в реальном времени, полные хронологии и карты . Архивировано из оригинала 3 марта 2012 г. Проверено 18 февраля 2010 г.
  37. ^ « Пионер 11 изображений Ио» . Домашняя страница Галилея . Архивировано из оригинала 9 апреля 1997 г. Проверено 21 апреля 2007 г.
  38. ^ Jump up to: а б Андерсон, доктор медицинских наук; и др. (1974). «Гравитационные параметры системы Юпитера по доплеровскому слежению космического корабля «Пионер-10». Наука . 183 (4122): 322–323. Бибкод : 1974Sci...183..322A . дои : 10.1126/science.183.4122.322 . ПМИД   17821098 . S2CID   36510719 .
  39. ^ Поллак, Дж.Б.; РТ Рейнольдс (1974). «Последствия ранней истории сжатия Юпитера для состава галилеевых спутников». Икар . 21 (3): 248–253. Бибкод : 1974Icar...21..248P . дои : 10.1016/0019-1035(74)90040-2 .
  40. ^ Jump up to: а б Фанале, ФП; и др. (1974). «Ио: поверхностное отложение эвапорита?». Наука . 186 (4167): 922–925. Бибкод : 1974Sci...186..922F . дои : 10.1126/science.186.4167.922 . ПМИД   17730914 . S2CID   205532 .
  41. ^ Jump up to: а б Моррисон, Дж; Крукшанк, ДП (1973). «Тепловые свойства галилеевых спутников». Икар . 18 (2): 223–236. Бибкод : 1973Icar...18..224M . дои : 10.1016/0019-1035(73)90207-8 .
  42. ^ Хансен, OL (1973). «Наблюдения десятимикронного затмения Ио, Европы и Ганимеда». Икар . 18 (2): 237–246. Бибкод : 1973Icar...18..237H . дои : 10.1016/0019-1035(73)90208-X .
  43. ^ Jump up to: а б Виттеборн, ФК; и др. (1979). «Ио: интенсивное просветление на расстоянии около 5 микрометров». Наука . 203 (4381): 643–646. Бибкод : 1979Sci...203..643W . дои : 10.1126/science.203.4381.643 . ПМИД   17813373 . S2CID   43128508 .
  44. ^ Jump up to: а б Пил, С.Дж.; и др. (1979). «Таяние Ио в результате приливного рассеяния». Наука . 203 (4383): 892–894. Бибкод : 1979Sci...203..892P . дои : 10.1126/science.203.4383.892 . ПМИД   17771724 . S2CID   21271617 .
  45. ^ «Первые снимки: «Вояджер-1» сфотографировал вулканические шлейфы Ио – 8 марта 1979 года» . ДРЮЭксМашина. 8 марта 2021 г. . Проверено 14 мая 2023 г.
  46. ^ Jump up to: а б «Описание миссии «Вояджера»» . Узел PDS Rings . НАСА. 19 февраля 1997 г. Проверено 21 апреля 2007 г.
  47. ^ Jump up to: а б с д и ж Смит, бакалавр; и др. (1979). «Система Юпитера глазами «Вояджера-1». Наука . 204 (4396): 951–972. Бибкод : 1979Sci...204..951S . дои : 10.1126/science.204.4396.951 . ПМИД   17800430 . S2CID   33147728 .
  48. ^ Jump up to: а б с д и 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 )
  49. ^ Бродфут, Алабама; и др. (1979). «Наблюдения за экстремальным ультрафиолетом во время встречи «Вояджера-1» с Юпитером». Наука . 204 (4396): 979–982. Бибкод : 1979Sci...204..979B . дои : 10.1126/science.204.4396.979 . ПМИД   17800434 . S2CID   1442415 .
  50. ^ Кримигис, С.А.; и др. (1979). «Среда низкоэнергетических заряженных частиц на Юпитере: первый взгляд». Наука . 204 (4396): 998–1003. Бибкод : 1979Sci...204..998K . дои : 10.1126/science.204.4396.998 . ПМИД   17800439 . S2CID   32838223 .
  51. ^ Гесс, Н.Ф.; и др. (1979). «Исследования магнитного поля Юпитера на корабле «Вояджер-1»: предварительные результаты». Наука . 204 (4396): 982–987. Бибкод : 1979Sci...204..982N . дои : 10.1126/science.204.4396.982 . hdl : 2060/19790019933 . ПМИД   17800435 . S2CID   38847163 .
  52. ^ Содерблом, Луизиана; и др. (1980). «Спектрофотометрия Ио: предварительные результаты «Вояджера-1». Геофиз. Рез. Летт . 7 (11): 963–966. Бибкод : 1980GeoRL...7..963S . дои : 10.1029/GL007i011p00963 .
  53. ^ Саган, К. (1979). «Сера течет на Ио». Природа . 280 (5725): 750–753. Бибкод : 1979Natur.280..750S . дои : 10.1038/280750a0 . S2CID   32086788 .
  54. ^ 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 .
  55. ^ Jump up to: а б Стром, Р.Г.; и др. (1979). «Шлейфы извержения вулкана на Ио» . Природа . 280 (5725): 733–736. Бибкод : 1979Natur.280..733S . дои : 10.1038/280733a0 . S2CID   8798702 .
  56. ^ Ханель, Р.; и др. (1979). «Инфракрасные наблюдения системы Юпитера с корабля «Вояджер-1». Наука . 204 (4396): 972–976. дои : 10.1126/science.204.4396.972-a . ПМИД   17800431 . S2CID   43050333 .
  57. ^ Перл, Джей Си; и др. (1979). «Идентификация газообразного SO
    2     и новые верхние пределы для других газов на Io"     . Nature . 288 (5725): 757–758. Бибкод : 1979Natur.280..755P . doi : 10.1038/280755a0 . S2CID   4338190 .
  58. ^ Jump up to: а б Моррисон, Дэвид; Самз, Джейн (1980). «Вторая встреча: Еще сюрпризы из «Земли» Великана» . Вояджер к Юпитеру . Национальное управление по аэронавтике и исследованию космического пространства. стр. 104–126. {{cite book}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )
  59. ^ Jump up to: а б с Смит, бакалавр; и др. (1979). «Галилеевы спутники и Юпитер: результаты научных исследований с помощью «Вояджера-2». Наука . 206 (4421): 927–950. Бибкод : 1979Sci...206..927S . дои : 10.1126/science.206.4421.927 . ПМИД   17733910 . S2CID   22465607 .
  60. ^ Стром, Р.Г.; Шнайдер, Нью-Мексико (1982). «Извержения вулканов на Ио» . В Моррисоне, Д. (ред.). Спутники Юпитера . Издательство Университета Аризоны. стр. 598–633 . ISBN  978-0-8165-0762-7 .
  61. ^ Jump up to: а б с Спенсер-младший; Шнайдер, Нью-Мексико (1996). «Ио накануне миссии Галилея». Ежегодный обзор наук о Земле и планетах . 24 (1): 125–190. Бибкод : 1996AREPS..24..125S . дои : 10.1146/annurev.earth.24.1.125 .
  62. ^ Джонсон, ТВ; и др. (1988). «Ио: Доказательства силикатного вулканизма в 1986 году». Наука . 242 (4883): 1280–1283. Бибкод : 1988Sci...242.1280J . дои : 10.1126/science.242.4883.1280 . ПМИД   17817074 . S2CID   23811832 .
  63. ^ Синтон, ВМ; и др. (1980). «Ио: Наземные наблюдения за горячими точками». Наука . 210 (4473): 1015–1017. Бибкод : 1980Sci...210.1015S . дои : 10.1126/science.210.4473.1015 . ПМИД   17797493 .
  64. ^ Карр, Миннесота (1986). «Силикатный вулканизм на Ио» . Журнал геофизических исследований . 91 (Б3): 3521–3532. Бибкод : 1986JGR....91.3521C . дои : 10.1029/JB091iB03p03521 .
  65. ^ Харланд, Д.М. (2000). «Ранние дни». Юпитерская Одиссея: История миссии НАСА Галилео . Спрингер-Праксис. стр. 1–25. ISBN  978-1-85233-301-0 .
  66. ^ Андерсон, доктор медицинских наук; и др. (1996). «Результаты гравитации Галилея и внутренняя структура Ио». Наука . 272 (5262): 709–712. Бибкод : 1996Sci...272..709A . дои : 10.1126/science.272.5262.709 . ПМИД   8662566 . S2CID   24373080 .
  67. ^ Кивельсон, МГ; и др. (1996). «Магнитная подпись на Ио: первоначальный отчет магнитометра Галилео». Наука . 273 (5273): 337–340. Бибкод : 1996Sci...273..337K . дои : 10.1126/science.273.5273.337 . ПМИД   8662516 . S2CID   33017180 .
  68. ^ Jump up to: а б 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 .
  69. ^ Гейсслер, ЧП; и др. (1998). «Галилеоизображение атмосферных выбросов с Ио». Наука . 285 (5429): 870–874. Бибкод : 1999Sci...285..870G . дои : 10.1126/science.285.5429.870 . ПМИД   10436151 .
  70. ^ Jump up to: а б МакИвен, А.С.; и др. (1998). «Высокотемпературный силикатный вулканизм на спутнике Юпитера Ио». Наука . 281 (5373): 87–90. Бибкод : 1998Sci...281...87M . дои : 10.1126/science.281.5373.87 . ПМИД   9651251 .
  71. ^ Лопес-Готье, Р.; и др. (1999). «Активный вулканизм на Ио: глобальное распространение и вариации активности». Икар . 140 (2): 243–264. Бибкод : 1999Icar..140..243L . дои : 10.1006/icar.1999.6129 .
  72. ^ Карлсон, RW; и др. (1997). «Распределение диоксида серы и других поглотителей инфракрасного излучения на поверхности Ио» . Письма о геофизических исследованиях . 24 (20): 2479–2482. Бибкод : 1997GeoRL..24.2479C . дои : 10.1029/97GL02609 .
  73. ^ Лопес, РМЦ; и др. (2001). «Ио в ближнем инфракрасном диапазоне: картографический спектрометр ближнего инфракрасного диапазона (NIMS) — результаты пролетов Галилео в 1999 и 2000 годах». Дж. Геофиз. Рез . 106 (Е12): 33053–33078. Бибкод : 2001JGR...10633053L . дои : 10.1029/2000JE001463 .
  74. ^ Кестхей, Л.; и др. (2001). «Изображения вулканической активности на спутнике Юпитера Ио, сделанные Галилеем во время миссии Галилео Европа и миссии Галилео Миллениум» . Журнал геофизических исследований . 106 (Е12): 33025–33052. Бибкод : 2001JGR...10633025K . дои : 10.1029/2000JE001383 .
  75. ^ Аткинсон, К. (2001). «Облет Юпитера Тысячелетия» . Лаборатория реактивного движения. Архивировано из оригинала 19 января 2009 г. Проверено 17 февраля 2010 г.
  76. ^ Порко, CC ; и др. (2003). «Снимки Кассини атмосферы, спутников и колец Юпитера» (PDF) . Наука . 299 (5612): 1541–1547. Бибкод : 2003Sci...299.1541P . дои : 10.1126/science.1079462 . ПМИД   12624258 . S2CID   20150275 .
  77. ^ Керр, РА (2010). «Магнетизм указывает на магмовый океан на Ио». Наука . 327 (5964): 408–409. дои : 10.1126/science.327.5964.408-b . ПМИД   20093451 .
  78. ^ Перри, Дж. Э.; и др. (2003). Гиш Бар Патера, Ио: Геология и вулканическая активность, 1997–2001 гг. (PDF) . XXXIV Научная конференция по Луне и Планетам . Аннотация №1720.
  79. ^ Jump up to: а б Марчис, Ф.; и др. (2002). «Визуализация сильной вулканической активности на Ио с помощью адаптивной оптики Кека высокого разрешения». Икар . 160 (1): 124–131. Бибкод : 2002Icar..160..124M . дои : 10.1006/icar.2002.6955 .
  80. ^ Спенсер, Джон (23 февраля 2007 г.). "Вот так!" . Архивировано из оригинала 27 февраля 2007 г. Проверено 3 июня 2007 г.
  81. ^ Гратий, СЛ; и др. (2009). «Многоволновое моделирование атмосферного излучения с Ио с помощью трехмерной модели переноса излучения Монте-Карло со сферической оболочкой в ​​обратном направлении». Икар . пресс (1): 394–408. Бибкод : 2010Icar..207..394G . дои : 10.1016/j.icarus.2009.11.004 .
  82. ^ Мюллер, Д. (2010). «Хронология полной миссии New Horizons» . Межпланетные космические миссии: моделирование в реальном времени, полные хронологии и карты . Проверено 20 февраля 2010 г.
  83. ^ Перри, Дж. (2008). «Наблюдения Новых Горизонтов Ио» . Лаборатория исследования планетарных изображений . Проверено 20 февраля 2010 г.
  84. ^ Jump up to: а б Спенсер-младший; и др. (2007). «Вулканизм Ио глазами New Horizons: крупное извержение вулкана Тваштар». Наука . 318 (5848): 240–243. Бибкод : 2007Sci...318..240S . дои : 10.1126/science.1147621 . ПМИД   17932290 . S2CID   36446567 .
  85. ^ Цанг, К. и др. 2016. Коллапс первичной атмосферы Ио во время затмения Юпитера. Журнал геофизических исследований: Планеты : 121, 1400–1410.
  86. ^ «Космические учёные наблюдают коллапс атмосферы Ио во время затмения» .
  87. ^ Беллуччи, Г. и др. 2004. Наблюдение Кассини/VIMS явления увеличения яркости Ио после затмения. Икар: 172, 141–148.
  88. ^ Грейсиус, Тони (21 сентября 2015 г.). «Юнона – Обзор миссии» . НАСА . Архивировано из оригинала 25 декабря 2018 года . Проверено 14 февраля 2020 г.
  89. ^ Jump up to: а б Мура, А.; и др. (2020). «Инфракрасные наблюдения Ио с Юноны». Икар . 341 : 113607. Бибкод : 2020Icar..34113607M . дои : 10.1016/j.icarus.2019.113607 . S2CID   213970081 .
  90. ^ «Миссия НАСА «Юнона» расширяется в будущее» . 13 января 2021 г. Проверено 1 февраля 2021 г.
  91. ^ Болтон, Скотт (2 сентября 2020 г.). «Отчет Юноны ОГПО» (PDF) . Проверено 31 августа 2020 г.
  92. ^ «Космический корабль Юнона восстанавливает память после 47-го пролета Юпитера» . 22 декабря 2022 г. . Проверено 20 января 2023 г.
  93. ^ Тоси, Ф.; и др. (2020). «Картирование состава поверхности Ио с помощью Juno/JIRAM». Журнал геофизических исследований: Планеты . 125 (11). Бибкод : 2020JGRE..12506522T . дои : 10.1029/2020JE006522 . S2CID   225456943 .
  94. ^ Джонатан Амос (2 мая 2012 г.). «ЕКА выбирает зонд стоимостью 1 млрд евро к Юпитеру» . Новости Би-би-си .
  95. ^ Отчет об исследовании оценки JUICE (Желтая книга) , ESA, 2012 г.
  96. ^ МакИвен, А.; и др. (2020). Наблюдатель за вулканом Ио (IVO): Есть ли на Ио океан магмы? (PDF) . ЛПСК ЛИ . Аннотация №1648.
  97. ^ Меган Бартельс (27 марта 2019 г.). «Эти учёные хотят отправить зонд НАСА к вулканическому спутнику Юпитера Ио» . Space.com .
  98. ^ МакИвен, А.; и др. (2021). Наблюдатель за вулканом Ио (IVO) (PDF) . ЛПСК ЛИИ . Аннотация №2548.

Retrieved from "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Exploration_of_Io&oldid=1223363979"
Arc.Ask3.Ru: конец переведенного документа.
Arc.Ask3.Ru
Номер скриншота №: b748dbc20db8c8b513b6b7a5e6a91063__1715435100
URL1:https://arc.ask3.ru/arc/aa/b7/63/b748dbc20db8c8b513b6b7a5e6a91063.html
Заголовок, (Title) документа по адресу, URL1:
Exploration of Io - Wikipedia
Данный printscreen веб страницы (снимок веб страницы, скриншот веб страницы), визуально-программная копия документа расположенного по адресу URL1 и сохраненная в файл, имеет: квалифицированную, усовершенствованную (подтверждены: метки времени, валидность сертификата), открепленную ЭЦП (приложена к данному файлу), что может быть использовано для подтверждения содержания и факта существования документа в этот момент времени. Права на данный скриншот принадлежат администрации Ask3.ru, использование в качестве доказательства только с письменного разрешения правообладателя скриншота. Администрация Ask3.ru не несет ответственности за информацию размещенную на данном скриншоте. Права на прочие зарегистрированные элементы любого права, изображенные на снимках принадлежат их владельцам. Качество перевода предоставляется как есть. Любые претензии, иски не могут быть предъявлены. Если вы не согласны с любым пунктом перечисленным выше, вы не можете использовать данный сайт и информация размещенную на нем (сайте/странице), немедленно покиньте данный сайт. В случае нарушения любого пункта перечисленного выше, штраф 55! (Пятьдесят пять факториал, Денежную единицу (имеющую самостоятельную стоимость) можете выбрать самостоятельно, выплаичвается товарами в течение 7 дней с момента нарушения.)