С 1979 года, когда на спутнике Юпитера Ио обнаружили признаки вулканической активности, астрономы и вулканологи были чрезвычайно воодушевлены перспективами исследования космического тела, способного раскрыть сразу две тайны – эволюции Юпитерианской системы и ранней вулканической истории Земли. Увы, изучение извержений и лавовых потоков было затруднено недостаточно высоким качеством снимков, которые было возможно получить как с наземных, так и с орбитальных телескопов. Недавнее прибавление в комплексе инструментов Большого бинокулярного телескопа в Аризоне впервые позволило получить снимки Ио в высоком разрешении с Земли.

Большой бинокулярный телескоп (LBT) – это один из самых передовых оптических телескопов в мире, обладающий наивысшим разрешением в своей категории. Он является частью Международной обсерватории Маунт-Грейам, действующей на одноимённой горе в юго-восточной части штата Аризона. В этом году спектр инструментов LBT пополнился новой единицей – SHARK-VIS, которая дополняет ранее установленный прибор SHARK-NIR и позволяет делать высококонтрастные снимки в видимом спектре благодаря адаптивной оптической системе, которая компенсирует искажения, провоцируемые местной турбулентностью атмосферы. На снимках Ио, полученных при помощи Международной обсерватории Маунт-Грейам, различимы объекты протяжённостью до 80 км. Прежде такое пространственное разрешение было доступно исключительно космическим аппаратам, пролетающим мимо Юпитера в рамках миссий Voyager, Galileo и Juno. Учитывая расстояние до спутника (~ 628 300 000 км), разрешение LBT и SHARK-VIS можно сравнить с камерой, способной запечатлеть объект размером с десятицентовую монету с расстояния 160 км. Полученные изображения являются вдвое, а то и втрое более качественными, чем было бы возможно снять при помощи телескопа Hubble.

По словам почётного профессора астрономии и планетологии в Калифорнийском университете в Беркли Имке де Патер, возможность вести съёмки столь далёких объектов в видимом спектре чрезвычайна важна для полноты их исследования. До сих пор Имке и её коллеги использовали для изучения Ио обсерватории, работающие в инфракрасном спектре и радиотелескопы: обсерватории Кека и Джемини, Атакамскую большую антенную решётку миллиметрового диапазона и JWST. С их помощью можно в относительно низком разрешении наблюдать горячие объекты на поверхности спутника, например, потоки лавы. Однако наблюдение в видимом спектре позволяет значительно расширить контекст исследования за счёт более чёткого понимания топографии и ландшафтов космического тела. Профессор де Патер надеется, что в дальнейшем её команде удастся комбинировать лучшее из обоих миров – инфракрасного и видимого спектров, чтобы сопоставить температурные изменения с конкретными примерами вулканической активности, а также увидеть проявления вулканической активности, не регистрируемые в инфракрасном диапазоне, например, образования цветных отложений после извержений.

По словам одного из штатных сотрудников LBT Ала Конрада, Ио – это самое геологически активное тело в Солнечной системе. Исследуя его, учёные надеются понять, почему существует столь разительная градация интенсивности вулканизма среди объектов даже в пределах Солнечной системы. Ио оказался в заложниках сил притяжения самого Юпитера, а также ближайших спутников – Европы и Ганимеда. Их приливное гравитационное воздействие постоянно сжимает и нагревает недра Ио, заставляя его постоянно извергаться сотнями вулканов. Возможность ведения наблюдений за спутником при помощи наземной обсерватории позволит существенно ускорить процесс изучения внутренних механизмов интенсивного вулканизма, понимание которых можно будет экстраполировать на другие объекты в Солнечной системе и за её пределами.