Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Не путать с горой Пеле .
Цветное изображение заднего полушария Ио, выделяющее большое красное кольцо вокруг вулкана Пеле.

Пеле является активным вулканом на поверхности Юпитер «с луной Ио . Он расположен на заднем полушарии Ио при 18,7 ° S 255,3 ° з . [1] Координаты : 18.7 ° S 255,3 ° з . [1] Большой вулканический шлейф высотой 300 километров (190 миль) наблюдался в Пеле различными космическими аппаратами, начиная с « Вояджера-1» в 1979 году, хотя это не было устойчивым явлением. [2] Открытие плюма Пеле 8 марта 1979 г. подтвердило существование активного вулканизма на Ио. [3] Шлейф связан с лавовым озером.18 ° 42' ю.ш. 255 ° 18'з. /  / -18,7; -255,318 ° 42' ю.ш. 255 ° 18'з. /  / -18,7; -255,3на северном конце горы Дунай Планум . Пеле также примечателен устойчивым большим красным кольцом, окружающим вулкан, образовавшимся в результате сернистых осадков из вулканического шлейфа.

Наблюдения [ править ]

Вояджер [ править ]

Мозаика изображений Пеле (вверху справа от центра), сделанных космическим аппаратом Вояджер-1, и его нитевидного вулканического шлейфа.

Когда " Вояджер-1" приблизился к системе Юпитера в марте 1979 года, он получил множество изображений планеты и ее четырех крупнейших спутников, включая Ио. Одной из наиболее отличительных черт этих далеких изображений Ио было большое эллиптическое кольцо в форме следа на задней полусфере спутника (сторона, обращенная в противоположную сторону от направления движения синхронно вращающегося спутника, такого как Ио). [4] Во время самой встречи 5 марта 1979 года " Вояджер-1" получил изображения с высоким разрешением области, имеющей форму следа. В центре темной области в форме галстука-бабочки в середине кольца была впадина, частично заполненная темным материалом, размером 30 км (19 миль) на 20 км (12 миль). [5] Эта впадина, которая позже была обнаружена как источник вулкана Пеле, находится у северного подножия рифленой горы, позже названной Danube Planum. Получив другое убедительное свидетельство вулканической активности на поверхности Ио, полученное в результате этого столкновения, исследователи предположили, что Пеле, вероятно, был кальдерой . [4]

8 марта 1979 года, через три дня после прохождения Юпитера, « Вояджер-1» сделал снимки спутников Юпитера, чтобы помочь диспетчерам миссии определить точное местоположение космического корабля. Этот процесс называется оптической навигацией. При обработке изображений Ио для улучшения видимости фоновых звезд, инженер навигации Линда Morabito нашел 300-километровый (190 миль) высокое облако вдоль Луны конечности . [3] Сначала она подозревала, что облако - это луна позади Ио, но в этом месте не могло быть тела подходящего размера. Было установлено, что этот объект представляет собой вулканический шлейф высотой 300 км (190 миль) и шириной 1200 км (750 миль), образованный активным вулканизмом на Пеле. [6] На основании размера шлейфа, наблюдаемого на Пеле, кольцо из красноватого (или темного, как оно казалось камерам «Вояджера», которые были нечувствительны к красному свету) материала было определено как отложение материала шлейфа. [6] После этого открытия на более ранних изображениях Ио, сделанных космическим аппаратом "Вояджер", были обнаружены еще семь шлейфов . [6] Тепловое излучение от Пеле, обнаруженное инфракрасным интерферометрическим спектрометром « Вояджер-1» (IRIS), обнаружило горячую точку на Пеле, что указывает на остывающую лаву, что также указывает на то, что вулканическая активность на поверхности была связана с шлейфами, наблюдаемыми « Вояджером-1» . [7]

Когда " Вояджер-2" пролетел через систему Юпитера в июле 1979 года, его съемочная кампания была изменена, чтобы наблюдать за шлейфами Ио в действии и искать изменения на поверхности. Шлейф Пеле, обозначенный в то время как Шлейф 1, поскольку он был первым из вулканических шлейфов Ио, не был замечен « Вояджером-2» четыре месяца спустя. Наблюдения за приземными наблюдениями выявили изменения в красном кольце, окружающем Пеле. [8] Хотя во время столкновения с « Вояджером-1» он имел форму сердца или копыта , теперь он был более эллиптическим, с выемкой в ​​южной части отложения плюма, которая теперь была заполнена, возможно, из-за изменений в распределении источников плюма в пределах Pele patera . [8]

После встреч с «Вояджером» в 1979 году Международный астрономический союз официально назвал вулкан в честь гавайской богини вулканов Пеле [1].

Галилей и другие [ править ]

Инфракрасное изображение, показывающее ночное тепловое излучение лавового озера Пеле

Галилей прибыл в систему Юпитера в 1995 году и с 1996 по 2001 год регулярно наблюдал за вулканической активностью на Ио, наблюдая за тепловым излучением Ио в ближнем инфракрасном диапазоне, получая изображения Ио, когда она находилась в тени Юпитера, чтобы искать тепловые горячие точки на ней. видимые и ближние инфракрасные длины волн, а также получение изображений Ио в течение большей части орбиты, чтобы обнаружить изменения во внешнем виде рассеянного материала и потоков лавы на поверхности. [9] Тепловое излучение от Пеле регистрировалось почти во всех случаях, когда заднее полушарие Ио было сфотографировано, когда Луна находилась в тени Юпитера. [5] Вулканический шлейф на Пеле оказался прерывистым или в основном состоял из газа с периодическими всплесками повышенного содержания пыли. Он был обнаружен только дваждыГалилео в декабре 1996 и декабре 2000. [2] В этих двух обнаружениях высота плюма варьировалась от 300 км (190 миль) до 426 км (265 миль). [2] Шлейф был также обнаружен космическим телескопом Хаббла в октябре 1999 года, когда Галилей совершал облет Луны. Наблюдения Хаббла позволили впервые обнаружить двухатомную серу (S 2 ) на Ио в плюме Пеле. [10] На снимках вулкана при дневном свете наблюдались незначительные изменения формы и интенсивности большого красного кольцевого плюма, окружающего Пеле, причем наиболее заметное изменение наблюдалось в сентябре 1997 года, когда темный пирокластический материалот извержения Пиллан Патера прикрыл часть месторождения плюма Пеле.

Во время встреч Галилея с Ио в период с октября 1999 г. по октябрь 2001 г. космический корабль трижды наблюдал за Пеле с помощью своей камеры и инфракрасных спектрометров, когда вулкан находился на ночной стороне Ио. Камеры выявили изогнутую линию ярких пятен вдоль окраины Pele patera (термин, используемый для обозначения вулканических впадин на Ио, похожих на кальдеры). В пределах темной полосы восток-запад вдоль юго-восточной части патеры наблюдалось большое количество теплового излучения с температурами и распределением, соответствующими большому базальтовому лавовому озеру. [5]

Тепловое излучение на Пеле было также замечено в декабре 2000 года космическим аппаратом Кассини , в декабре 2001 года телескопом Кека на Гавайях и космическим кораблем New Horizons в феврале 2007 года. [5] [11] [12]

Физические характеристики [ править ]

Лавовое озеро [ править ]

Снимок Пеле с самым высоким разрешением, сделанный космическим аппаратом Вояджер-1 в марте 1979

В Пеле есть вулканический кратер, также известный как патера, размером 30 км (19 миль) на 20 км (12 миль) [5], который лежит у подножия северной оконечности горы Дунай Планум. Патера имеет несколько уровней этажа, с верхней северо-восточной секцией и нижней секцией, состоящей из грабена, простирающегося с востока на запад . [13] Вулканическая активность на Пеле, как видно на изображениях, сделанных Галилеем в октябре 2001 г., когда Пеле находился на ночной стороне Ио, по-видимому, ограничивается небольшими тепловыми «горячими точками» по краям патер и более интенсивным тепловым излучением. источник в темной области в юго-восточной части пола патера. [5] Такое распределение активности в сочетании со стабильностью Пеле как горячей точки с точки зрения температуры и излучаемой мощности предполагает, что Пеле представляет собой большое активное лавовое озеро , сочетающее стиль извержения и интенсивность активности, не встречавшуюся больше нигде на Ио. [13] Маленькие горячие точки, видимые в данных Галилео, представляют области, где кора озера лавы распадается по краям патеры, позволяя свежей лаве выходить на поверхность. [5] Юго-восточная часть патеры, область темной местности в " Вояджере-1".снимки, это самая активная область вулкана Пеле, с самой обширной областью горячей лавы на Пеле. Считается, что эта область представляет собой сильно опрокидывающееся лавовое озеро, что свидетельствует о сочетании большого потока лавы в озеро из резервуара магмы под поверхностью и большой массовой доли растворенных летучих веществ, таких как диоксид серы и двухатомная сера . [13] Учитывая яркость Пеле в ближнем инфракрасном диапазоне, активность в этой части лавового озера также может привести к фонтанированию лавы . [13] [14]

Температуры лавы, измеренные с использованием ближнего инфракрасного спектра излучения горячих точек, наблюдаемых на Пеле, согласуются с силикатной базальтовой лавой, извергающейся в лавовом озере. Измерения, сделанные на изображениях Пеле с помощью Галилео и Кассини, показывают, что пиковые температуры составляют по крайней мере 1250–1350 ° C, в то время как спектрометр ближнего инфракрасного диапазона на Galileo обнаружил пиковые температуры 1250–1280 ° C. [15] В то время как выходная энергия и температура Пеле оставались неизменными во временном масштабе от месяцев до лет на протяжении большей части миссий Галилео , измерения яркости Пеле с использованием данных Кассини, сделанных во время затменияИо на Юпитере обнаружил значительные вариации на шкале времени в минутах. Это согласуется с изменениями в распределении и размере фонтанов лавы на Пеле за этот период времени. [5]

Плюм [ править ]

Шлейф Пеле - это архетипический шлейф типа Пеле: высотой 300 км (190 миль), образующий большое красноватое отложение, которое концентрично вокруг источника. Шлейф создается в результате дегазации серы (S 2 ) и диоксида серы (SO 2 ) в результате извержения лавы в лавовом озере Пеле. [13] [14] Устойчивость дегазированных сернистых соединений к плюму Пеле, вероятно, связана со стабильным и постоянным притоком магмы в его лавовое озеро [14], которое может быть самым большим магматическим очагом вулканов Ио. [16] На изображениях шлейфа, сделанных « Вояджером-1», была обнаружена большая структура без центральной колонны, такая как меньшая, типа Прометея.шлейфы, но вместо этого имеют нитевидную структуру. [17] Эта морфология соответствует шлейфу, который образован сернистыми газами, извергавшимися в небо из лавового озера Пеле, которые затем конденсируются в твердые S 2 и SO 2, когда достигают ударного навеса вдоль внешнего края зонтичного шлейфа. . [2] Эти конденсированные материалы затем осаждаются на поверхности, образуя большое красное овальное кольцо вокруг вулкана Пеле. [13] Овальная форма отложений, вытянутая примерно в направлении с севера на юг, может быть результатом линейной области источника с востока на запад, что соответствует форме и ориентации грабена, который формирует южную и более активную часть. Пеле Патера. [18] Переменная активность в различных частях лавового озера Пеле также может приводить к изменениям яркости и формы осадка плюма с течением времени, наблюдаемым с помощью различных космических аппаратов. [18] [19]

Ссылки [ править ]

  1. ^ а б "Пеле" . Газетир планетарной номенклатуры . Программа исследований в области астрогеологии USGS.
  2. ^ а б в г Гейслер, ЧП; MT Макмиллан (2008). «Галилейские наблюдения за вулканическими шлейфами на Ио» . Икар . 197 (2): 505–18. Bibcode : 2008Icar..197..505G . DOI : 10.1016 / j.icarus.2008.05.005 .
  3. ^ a b Морабито, Луизиана; и другие. (1979). «Открытие активного в настоящее время внеземного вулканизма». Наука . 204 (4396): 972. Bibcode : 1979Sci ... 204..972M . DOI : 10.1126 / science.204.4396.972 . PMID 17800432 . 
  4. ^ a b Моррисон, Дэвид .; Самз, Джейн (1980). «Первая встреча». Путешественник к Юпитеру . Национальное управление по аэронавтике и исследованию космического пространства. С. 74–102.
  5. ^ a b c d e f g h Radebaugh, J .; и другие. (2004). «Наблюдения и температуры Пеле Патеры Ио по изображениям космических аппаратов Кассини и Галилео». Икар . 169 (1): 65–79. Bibcode : 2004Icar..169 ... 65R . DOI : 10.1016 / j.icarus.2003.10.019 .
  6. ^ а б в Стром, Р.Г. и другие. (1979). "Шлейфы извержения вулкана на Ио". Природа . 280 (5725): 733–736. Bibcode : 1979Natur.280..733S . DOI : 10.1038 / 280733a0 .
  7. ^ Hanel, R .; и другие. (1979). "Инфракрасные наблюдения системы Юпитера с космического корабля" Вояджер-1 ". Наука . 204 (4396): 972–76. DOI : 10.1126 / science.204.4396.972-а . PMID 17800431 . 
  8. ^ а б Смит, BA; и другие. (1979). "Галилеевы спутники и Юпитер: результаты исследования изображений космического корабля" Вояджер-2 ". Наука . 206 (4421): 927–50. Bibcode : 1979Sci ... 206..927S . DOI : 10.1126 / science.206.4421.927 . PMID 17733910 . 
  9. ^ McEwen, AS; и другие. (1998). «Активный вулканизм на Ио глазами Галилео SSI». Икар . 135 (1): 181–219. Bibcode : 1998Icar..135..181M . DOI : 10.1006 / icar.1998.5972 .
  10. ^ Спенсер, младший; и другие. (2000). "Открытие газообразного S 2 в плюме Пеле Ио". Наука . 288 (5469): 1208–1210. Bibcode : 2000Sci ... 288.1208S . DOI : 10.1126 / science.288.5469.1208 . PMID 10817990 . 
  11. ^ Маркис, Ф .; и другие. (2005). "Кек АО исследование глобальной вулканической активности Ио между 2 и 5 мкм". Икар . 176 (1): 96–122. Bibcode : 2005Icar..176 ... 96M . DOI : 10.1016 / j.icarus.2004.12.014 .
  12. ^ Спенсер, младший; и другие. (2007). «Вулканизм Ио глазами новых горизонтов: крупное извержение вулкана Тваштар». Наука . 318 (5848): 240–43. Bibcode : 2007Sci ... 318..240S . DOI : 10.1126 / science.1147621 . PMID 17932290 . 
  13. ^ Б с д е е Davies, А. (2007). «Лавовое озеро на Пеле». Вулканизм на Ио: сравнение с Землей . Издательство Кембриджского университета . С. 178–191. ISBN 978-0-521-85003-2.
  14. ^ a b c Battaglia, SM; и другие. (2014). «Теотермический (сера) цикл Ио - литосферный цикл, выведенный из моделирования растворимости серы в притоке магмы Пеле». Икар . 235 : 123–129. Bibcode : 2014Icar..235..123B . DOI : 10.1016 / j.icarus.2014.03.019 .
  15. ^ Keszthelyi, L .; и другие. (2007). «Новые оценки температур извержения Ио: последствия для внутренней части» . Икар . 192 (2): 491–502. Bibcode : 2007Icar..192..491K . DOI : 10.1016 / j.icarus.2007.07.008 . Архивировано из оригинала на 2019-12-16 . Проверено 2 июля 2019 .
  16. ↑ Battaglia, Стивен М. (март 2015 г.). «Ио: роль зародышеобразования сульфидных капель в вулканизме типа Пеле» (PDF) . 46-я Конференция по изучению Луны и планет. Цитировать журнал требует |journal=( помощь )
  17. ^ McEwen, AS; Содерблом, Л.А. (1983). «Два класса вулканического шлейфа на Ио». Икар . 55 (2): 197–226. Bibcode : 1983Icar ... 55..191M . DOI : 10.1016 / 0019-1035 (83) 90075-1 .
  18. ^ а б Макдонил, WJ; и другие. (2010). DSMC Моделирование плюма Пеле на Ио (PDF) . LPSC XLI . Вудлендс, Техас. Реферат № 2623.
  19. ^ Geissler, P .; и другие. (2004). «Поверхность Ио изменилась во время миссии« Галилео »» . Икар . 169 (1): 29–64. Bibcode : 2004Icar..169 ... 29G . DOI : 10.1016 / j.icarus.2003.09.024 .

Внешние ссылки [ править ]

СМИ, связанные с Пеле (вулканом) на Викискладе?