Ponořte se do ohnivých hádanek měsíce Io s HST, JWST a Juno

Southwest Research Institute (SwRI) povede velký projekt Space Telescope Science Institute (STSI) využívající teleskopy HST a James Webb Telescope (JWST) ke vzdálenému studiu Io během komplementárních průletů kosmické sondy Juno kolem měsíce planety Jupiter. Nadcházející průlety sondy Juno nabízejí vynikající příležitost pro kombinaci intenzivních měření in situ s dálkovým průzkumem ze Země, aby bylo možné porozumět vulkanickému příspěvku Io k plazmovému prostředí kolem Jupiteru.

Space Telescope Science Institute nedávno udělil Southwest Research Institute velký projekt využití teleskopů Hubblea a Jamese Webba ke vzdálenému studiu Io, vulkanicky nejaktivnějšího tělesa ve Sluneční soustavě. Studie doplní nadcházející průlety sondy Juno kolem měsíce Jupitera a poskytne pohled na příspěvky Io k plazmovému prostředí kolem Jupiteru.

Společné pozorovací příležitosti
„Načasování tohoto projektu je kritické. Během příštího roku Juno několikrát proletí kolem Io a nabídne vzácné příležitosti ke kombinaci in situ měření a vzdálených pozorování tohoto složitého systému,“ řekl Kurt Retherford ze SwRI, hlavní řešitel kampaně, přičemž z velké části využil 4,7 % dostupného času na HST a tento cyklus je doplněn 4,8 hodinami Webbova pozorovacího času. „Doufáme, že získáme nové poznatky o dramatickém vulkanismu Io, interakci plazma-měsíc a populacích neutrálního plynu a plazmy, které se šíří obrovskou magnetosférou Jupiteru a spouštějí intenzivní Jovianské polární záře.“

Komplexní dynamika Io a Jupiteru

Unikající atmosféra Io je dominantním zdrojem materiálu v magnetosféře Jupitera, obrovské bublině nabitých částic vířících kolem plynného obra. Spojení mezi vulkány, povrchovými těkavými látkami, atmosférou a interakcí magnetosférického plazmatu s rozšířenými neutrálními mračny Io, Io Plasma Torus (IPT) a Jupiterovou ionosférou však zůstává obtížné kvantifikovat a pochopit.

„Propojení mezi časově proměnnými procesy je zásadní pro komplexní pochopení systému Jupitera,“ řekl Fran Bagenal, spoluřešitel projektu z University of Colorado v Boulderu. „Jaké množství síry se například přepravuje z Io na povrch Evropy? Jaké jsou polární záře na Io ve srovnání s polární září na Zemi a polární záři na Jupiteru?“

Ionizace a plazmové interakce
Io, nejvnitřnější velký měsíc Jupiteru, dodává většinu nabitých částic v magnetosféře planety. IPT je mrak iontů a elektronů ve tvaru koblihy obklopující Jupitera, vytvořený ionizací atmosférických plynů unikajících z Io. Elektrony se srážejí s ionty, které absorbují energii ze srážek a uvolňují ji jako ultrafialové světlo, které lze detekovat dalekohledy.

„Většina těchto materiálů ve skutečnosti neuniká přímo ze sopek, ale spíše je spojena se sublimací mrazu oxidu siřičitého z povrchu na denní straně Io,“ řekla Katherine de Kleer z Caltechu, další spoluřešitelka se zkušenostmi z analýzy dat z teleskopu Jamese Webba. „Interakce mezi atmosférou Io a okolní plazmou poskytuje únikový mechanismus pro plyny uvolněné ze zmrzlého povrchu měsíce.“

Význam průletů sondy Juno
Primární mise Juno studovala nitro Jupitera, magnetosféru a polární záře, zatímco její rozšířená mise zahrnuje průlety kolem galileovských měsíců. Průlety Juno kolem Io 30. prosince 2023 a 1. února 2024 jsou obzvláště blízké. Uskuteční se několik dalších vzdálenějších průletů, přičemž 20. září 2024 bude událost pozorovatelná Hubblem a Webbem. Zatímco mise Europa Clipper a Jupiter Icy Moons Explorer (JUICE) mají dorazit k Jupiteru v letech 2029-2031, žádná z těchto misí neproletí kolem Io. Kombinace intenzivních in situ měření Juno s našimi pozorováními pomocí dálkového průzkumu nepochybně posune naše chápání role Io při řízení spojených jevů v systému Jupiter.

Zdroj: https://scitechdaily.com/jupiters-volcanic-moon-diving-into-ios-fiery-puzzles-with-hubble-and-webb/

autor: František Martinek