Дюны есть на многих объектах Солнечной системы — на Земле (что естественно), на Марсе, на Венере и даже на спутнике Сатурна Титане. Всех их объединяет, во-первых, материал, из которого дюны формируются, во-вторых, атмосфера, способная перемещать этот материал туда-сюда.
Но откуда берутся дюны на Ио? Там же практически нет атмосферы.
Ио — самый активный вулканический мир в Солнечной системе. Вся его поверхность покрыта серой, извергающейся из жерл более чем 400 вулканов. Сера и ее соединения окрашивают Ио в желтый, оранжевый, красный, коричневый и черный цвета, с подчеркнуто круглыми кальдерами, делающие Ио удивительно похожей на пиццу диаметром в 3600 км.
Сильная вулканическая активность Ио вызвана в основном гравитацией Юпитера. Орбита спутника немного вытянута из-за чего он то приближается к Юпитеру, то удаляется. Гравитация Юпитера усиливается или ослабевает в зависимости от расстояния, поэтому изменение гравитационных сил, называемых приливными силами, сжимает и растягивает тело Ио, сильно разогревая его изнутри. Этого достаточно, чтобы сохранять железосерное ядро расплавленным, а также для того, чтобы вызывать тектонический хаос. На Ио одновременно извергается около 150 вулканов!
Тем не менее изображения, полученные зондом Galileo, вращавшегося вокруг Юпитера почти восемь лет и сделавшего много близких проходов мимо Ио, показывают, что на поверхности спутника есть особенности очень похожие на дюны состоящие из молекул серы. Но как могут они двигаться и накапливаться без ветра? Без воздуха?
Только что опубликованное исследование говорит нам: горячая лава, извергаемая вулканами, попадает на участки замерзшего диоксида серы и превращает его в пар. Пар сильно расширяется, создавая временный ветер и распыляет крупицы серы по поверхности. Планетологи, предложившие идею, рассмотрели математику и физику этого процесса и доказали, что этого вполне достаточно для создания и формирования дюн.
На Ио переплетенные волнистые узоры, вероятно, являющиеся дюнами, видны рядом с потоком лавы из Прометея Патера, вулканической ямы шириной 28 км с потоками, простирающимися на 100 км. Более яркие полосы могут свидетельствовать о холодных зернах диоксида серы, которые недавно были перемещены паровыми выбросами из лавы, и эти закономерности согласуются с полями дюн, наблюдаемыми на других телах Солнечной системы. К примеру, миссия Rosetta зафиксировала подобные особенности на поверхности кометы Чурюмова-Герасименко, что может быть связано с аналогичным эффектом, когда лед на поверхности кометы нагревается и превращается в газ, создавая временные ветры на безвоздушном теле.
Наша Солнечная система довольно маленькая по сравнению с галактикой в целом, но это не значит, что мы исследовали ее всю. На самом деле мы едва коснулись поверхности того, что тут есть. И по мере того, как мы и дальше будем изучать новые миры, нас обязательно будут ждать новые открытия. Дюны на безвоздушной луне! Найдем ли мы что-то подобное на других спутниках и активных объектах?
Скорее всего так и будет. Поживем — увидим.
