Согласно проведенным расчетам, формирование песчаных дюн на Ио возможно и без участия ветра, поскольку вулканическая активность постоянно поднимает потоки горячей, полужидкой лавы к поверхности.
Ганимед — один из крупнейших спутников Юпитера — Ио — это поистине уникальное место. Оно является самым вулканически активным небесным объектом в Солнечной системе, где функционирует от 400 до 500 вулканов. Поверхность Ио постоянно преобразуется лавовыми потоками и выбросами пепла, поднимающимися из недр, а соединения серы формируют на ней красочные пятна. Некоторые области покрыты извилистыми линиями, которые с высоты напоминают дюны.
Теоретически атмосфера спутника слишком разрежена, поскольку ветры на Ио слишком слабы, чтобы сдвигать даже незначительные частицы местного «песка», ранее эти структуры классифицировали как объекты, напоминающие дюны, но не как настоящие подвижные холмы, сформированные ветром из мелких частиц. Тем не менее, недавнее исследование, проведенное учеными из Ратгерского университета (США), продемонстрировало, что на Ио, подобно Земле или вымышленной планете Арракис, могут образовываться дюны. Статья В журнале была опубликована работа Джорджа Макдоналда (George McDonald) и его соавторов Nature Communications.
Наиболее подробные изображения Ио были сделаны космическим аппаратом Galileo, который функционировал в системе Юпитера более десяти лет, до 2003 года. Благодаря этим снимкам удалось выявить множество необычных характеристик спутника, в том числе области, предположительно являющиеся дюнами. Исследования показали, что поверхность Ио – это сложное и динамичное сочетание участков базальтовой и сернистой лавы, как затвердевшей, так и продолжающей течь, скоплений мелких частиц вулканического пепла и «снега», состоящего из замерзшего диоксида серы. Если то, что Galileo зафиксировал на Ио, действительно представляет собой дюны, то они должны состоять из пепла и серного снега. Вопрос лишь: какой силой они образовались, учитывая практически отсутствие ветров?
Для изучения этого вопроса Макдоналд и его коллеги использовали математическое моделирование, чтобы проанализировать силы, действующие на отдельные микрочастицы. В результате исследования установлено, что при подъеме расплавленной лавы к поверхности она может взаимодействовать с замерзшим диоксидом серы, вызывая его немедленное испарение. Образующиеся при этом газы создают давление, достаточное для быстрого перемещения небольших твердых частиц и постепенного формирования дюн.
Полученные данные с зонда Galileo также подтвердили работу этого механизма: расстояния между гребнями дюн на Ио и их высота в значительной степени соответствовали прогнозам, полученным в рамках модели. Ученые отмечают, что их исследование позволяет рассматривать Ио как новый «мир дюн», — резюмирует Макдоналд. — Мы разработали и предоставили данные, подтверждающие возможность перемещения песчинок и их формирования на спутнике. Это демонстрирует, что условия, необходимые для образования дюн, значительно шире, чем обычно представляются в крупных пустынях на Земле или на вымышленной планете Арракис в романе «Дюна»».