Учёные из Юго-западного научно-исследовательского института в Техасе (SwRI) проведут масштабное исследование одного из самых любопытных космических тел – спутника Юпитера Ио. Для его изучения астрономы будут использовать огромный массив данных, полученных с зонда «Юнона» и космических обсерваторий JWST и Hubble.
В астрономии время исследования различных космических объектов является одним из самых ценных ресурсов: учёным приходится выкраивать информацию, поминутно разделяя «внимание» научных инструментов – наземных и орбитальных обсерваторий, межпланетных зондов и т. п. Потому важной частью каждого проекта является детальный просчёт каждого шага, для чего порой приходится комбинировать данные разных оптических и радиотелескопов. Так, Институт исследований космоса с помощью космического телескопа сделал SwRI чрезвычайно щедрый подарок, выделив команде учёных рабочее время не только зонда «Юноны», но также сразу двух космических обсерваторий – JWST и Hubble. В частности, в распоряжении астрономов окажется почти 5 часов наблюдений Ио при помощи James Webb Space Telescope и 122 полных оборота Hubble Space Telescope вокруг Земли (примерно 193 часа). И наконец, сама «Юнона» сделает несколько пролётов поблизости от спутника.
Главная цель проекта – совместить результаты локального (при помощи «Юноны») и дистанционного (при помощи обсерваторий) наблюдений для компенсации любых слепых зон и получения максимально объёмной картины происходящего. Ио представляет огромный интерес для астрономов, поскольку этот спутник Юпитера является самым геологически активным телом Солнечной системы и славится более чем 4 сотнями действующих вулканов. Вулканы извергаются под воздействием гравитации Юпитера и других галилеевых спутников. Силы притяжения соседей буквально сдавливают Ио, заставляя его вулканы выбрасывать газы на высоту до 500 км и постоянно преображая внешний вид спутника. Однако гораздо больше учёных интересует уникальное влияние образуемой вулканами тонкой атмосферы спутника на магнитосферу Юпитера. Из атмосферы юпитерианской луны газы сгоняются в нейтральное облако или в огромный плазменный тор (кольцо ионизированных частиц), которые находятся на орбите Ио, но вращаются вместе с магнитосферой Юпитера.
Взаимодействие Ио с линиями магнитного поля Юпитера вызывает яркие полярные сияния в юпитерианской атмосфере, именуемые «следом Ио», а также в атмосфере самого спутника. Учёные считают, что для более детального понимания всех этих процессов и особенностей необычной связи Юпитера с самым близким спутником необходимо исследовать систему Юпитера в целом, а не отдельные её части. Это значит, что данных одного лишь зонда «Юнона» недостаточно. Аппарат совершит серию относительно близких пролётов 20 сентября и 30 декабря 2023 года, а также 1 февраля 2024 года, и исследователи из SwRI рассчитывают совместить эти пролёты с наблюдением спутника при помощи обсерваторий JWST и Hubble. В эти моменты все три аппарата будут наблюдать одни и те же события, но с разных точек, что даст учёным более многогранное представление о природе Ио.