Вычисления показали, что песчаные дюны, состоящие из мельчайших частиц, могут образовываться на Ио даже без ветра, благодаря деятельности вулканов, которые постоянно выводят на поверхность горячие потоки полужидкого расплава.
Один из крупнейших спутников Юпитера — ИоЭто место необычайно интересное. В Солнечной системе нет более активного вулканического тела: там функционирует 400-500 вулканов. Поверхность Ио постоянно обновляется потоками лавы и пепла, а соединения серы формируют на ней яркие цветные пятна. Некоторые участки покрыты извилистыми линиями, с высоты напоминающими… дюны.
Теоретически атмосфера спутника слишком разреженаСлабые ветры не позволяют перемещать даже мельчайшие частицы местного «песка», поэтому эти образования долгое время считались похожими на дюны, а не настоящими подвижными холмами, сложенными ветром из мелких частиц. Новая работа ученых из Ратгерского университета (США) показала, что и на Ио могут образовываться дюны, как на Земле или на планете Арракис. СтатьяВ журнале вышла работа Джорджа Макдоналда и соавторов. Nature Communications.
Самые детальные снимки Ио были получены космическим зондом Galileo, работавшим в системе Юпитера более десяти лет до 2003 года. Зонд помог обнаружить многие удивительные особенности спутника, включая участки подозрительных дюн. Работа показала, что поверхность Ио представляет собой сложное подвижное сочетание участков базальтовой и сернистой лавы, застывшей и еще текущей, скоплений мелких частиц вулканического пепла и «снега», состоящего из замерзшего диоксида серы. Если то, что Galileo видел на Ио, действительно дюны, то они должны быть сложены именно из пепла и серного снега. Вопрос лишь: какой силой, если ветров там практически нет?
Для определения этого Макдоналд вместе с соавторами провели математическое моделирование сил, действующих на отдельные мельчайшие частицы. Результаты показали, что выходящая к поверхности расплавленная лава может контактировать с замерзшим диоксидом серы и моментально его испарять. Давление газов, образующихся в результате этого взаимодействия, достаточно для быстрого перемещения мелких твердых частиц и постепенного формирования дюн.
Подобный механизм подтвердился и в данных зонда Галилео: расстояния между гребнями дюн на Ио, а также их высоты хорошо соответствовали прогнозам модели. Работа указывает на Ио как на новый «мир дюн». резюмируетМы предложили и подтвердили количественно способ, которым песчинки движутся, формируя их на спутнике. Это показывает, что условия, в которых появляются дюны, намного разнообразнее, чем большие пустыни в некоторых регионах Земли или на вымышленной планете Арракис из «Дюне».