Исследование будет проведено Южно-Западным исследовательским институтом (SWRI). Команда SWRI будет собирать данные об Ио при помощи телескопа Хаббл в течение его 122 оборотов вокруг Земли, а также почти пяти часов времени наблюдений JWST.

«Тайминг этого проекта является ключевым. В следующем году Juno несколько раз пролетит мимо Ио. Мы надеемся получить новые представления о вулканической активности Ио, взаимодействии между его атмосферой и окружающей плазмой, о нейтральном газе и плазме, которые проникают сквозь магнитосферу Юпитера и вызывают интенсивные полярные сияния», — сказал Курт Резерфорд, руководитель проекта и исследователь SWRI.

Juno, наблюдающий за Ио, в изображении художника. Источник: NASA/ Robert Lea

По оценкам NASA, на поверхности Ио периодически активно извергаются сотни вулканов, которые выбрасывают лаву на высоту нескольких десятков километров. Ио, размером примерно с Луну и являющийся Галилеевым спутником Юпитера, имеет высокую вулканическую активность из-за приливных сил, которые сжимают его и порождаются его планетой-хозяином. 

Другие спутники Юпитера, включая все остальные Галилеевы спутники, также влияют на Ио, усиливая этот гравитационный эффект. Учёные предполагают, что такая экстремальная вулканическая активность влияет на всю систему Юпитера. Так, частицы из атмосферы Ио, например, являются одним из основных источников вещества, попавшего в магнитное поле Юпитера.

«Большая часть этого материала не выходит прямо из вулканов, а порождается возгонкой льда диоксида серы с поверхности дневной стороны Ио. Взаимодействие между атмосферой Ио и окружающей плазмой обеспечивает механизм освобождения газов, выбрасываемых с замёрзшей поверхности спутника», — рассказала Кэтрин де Клир, соавтор проекта и учёный из Колтеха.

В результате образуется плазменное облако в форме пончика, известное как ионосферный плазменный тор. Когда электроны сталкиваются с ионами в ионосферном торе, они создают ультрафиолетовое излучение, которое может быть замечено телескопами на Земле и в космосе.

Для полного понимания процесса порождения и свойств ионосферного плазменного тора требуются подробные исследования, поскольку сейчас учёным сложно оценить, насколько сильно он связан с вулканической активностью Ио. Также остаётся открытым вопрос о том, какое влияние оказывает Ио на другие тела в системе Юпитера.