Сравнительные размеры галилеевых спутников
Наблюдения за ярчайшей планетой ночного неба велись 7 января 1610 года в городе Падуя. Галилео стал первым человеком, который увидел другую планету в окуляр телескопа, и это зрелище поразило итальянца. Юпитер оказался шариком, как и Земля. Но если вокруг Земли обращалась Луна, то вокруг Юпитера обращались целых три спутника! На следующий день Галилей с увлечением продолжил свои наблюдения и выяснил, что нечаянно ошибся: лун у планеты оказалось не три, а четыре. Разумеется, тогда никто и предположить не мог, что всего у планеты-гиганта имеется 66 сателлитов.
Первооткрыватель, кстати, никаких имен этим спутникам не присваивал, а просто пронумеровал римскими цифрами. Позже, в 1614 году, немецкий астроном Симон Марий (1573–1624), открывший эти четыре планемо почти одновременно с Галилеем и независимо от него, дал им названия из античной мифологии. Поскольку планета носит имя верховного римского бога Юпитера, то и спутники должны носить имена персонажей из мифов про этого бога. Марий выбрал имена Ио (спутник I), Европа (спутник II), Ганимед (спутник III) и Каллисто (спутник IV).
Открытие Ио и других галилеевых спутников оказалось, наверное, самой важной вехой в истории астрономии. Благодаря обнаружению четырех лун Юпитера ученые согласились принять модель Солнечной системы Николая Коперника (в которой планеты обращаются вокруг Солнца, а не вокруг Земли, как люди считали прежде). Кроме того, наблюдения за этими спутниками помогли открыть законы движения планет и измерить скорость света.
Ио, первый спутник Юпитера, интересен тем, что признан самым геологически активным телом во всей Солнечной системе. Это и неудивительно. Площадь поверхности спутника составляет 42 миллиона квадратных километров, что равно площади Нового Света, то есть обеих Америк – Северной и Южной. И на такой площади размещаются 400 действующих вулканов, тогда как на всей Земле активных вулканов насчитывается лишь 600, причем они не извергаются одновременно. А вот огненные горы галилеева спутника грохочут почти все сразу на протяжении многих лет и без перерывов. Извержения протекают с такой силой, что облака серы из их жерла возносятся на высоту 500 км.
Примечательно и обилие высоких гор. На детальных фотографиях замечено порядка сотни крупных пиков, некоторые из которых превосходят земной Эверест. Но по земным меркам высота Эвереста (Джомолунгмы) – 8848 м – не столь уж значительна, поскольку радиус земного шара в 709 раз больше. И совсем другое дело – Ио. Ведь этот планемо по объему в 50 раз меньше Земли. Гора высотой около 9 км лишь в 202 раза меньше радиуса спутника. Что же говорить о таком великане, как Южная Боосавла, высота которой оценивается в 17 км.
Неспокойный спутник живо заинтересовал астрономов, поэтому его изучали больше, чем любую другую луну в Солнечной системе, кроме, разумеется, нашей собственной. Ио навещали автоматические станции «Пионер-10» и «Пионер-11» (в 1973 и 1974 году соответственно), «Вояджер-1» и «Вояджер-2» (оба в 1979 году), «Галилео» (с 1995 по 2002 год), «Кассини» (2000 год) и «Новые горизонты» (2007 год). В 2016 году со специальной исследовательской миссией Ио достигнет космический аппарат «Юнона», который в настоящее время (2012 год) пересек орбиту Марса и движется в направлении Пояса астероидов.
Ио резко отличается от большинства планемо. Крупные спутники обычно покрыты мощными ледниками или даже целиком сложены изо льда. На Ио льды почти полностью отсутствуют, а ее внутреннее строение ближе к строению планет земной группы. Внутри сателлита находится тяжелое ядро, которое достигает 1/5 веса всей Ио. Ядро состоит из железа и серы. Его обволакивает толстая полурасплавленная мантия, сложенная минералом фостеритом. И, наконец, снаружи спутник покрыт каменной корой из базальтов и серы. Толщина базальтового слоя достигает примерно 20 км.
Трудно поверить, но вулканизм на Ио поддерживается… Юпитером. Планета-гигант вместе с галилеевыми спутниками образует как бы гравитационную энергетическую станцию. Своим мощным полем тяжести Юпитер расшатывает недра Ио, вызывая внутри них своеобразные приливы мантийного вещества. Под действием приливных сил глубинные слои спутника и ядро сильно разогреваются. Потоки магмы постоянно прожигают кору Ио, выплескиваясь наружу языками раскаленной серы длиной до сотен километров.
