Зонд НАСА «Юнона» раскрыл источник вулканической активности Ио
По новым данным, приливные колебания являются причиной почти постоянных извержений вулканов на спутнике Юпитера
С 1979 года, когда Voyager 1 впервые обнаружил вулканы на Ио, астрономы задавались вопросом, как третий по величине спутник Юпитера может поддерживать почти постоянные извержения. Теперь у них есть ответ. Благодаря данным, собранным зондом Juno (Юнона) прошлой зимой, исследователи из Лаборатории реактивного движения НАСА (JPL) узнали, что вулканы Ио питаются приливным изгибом, который расплавляет часть его недр и производит постоянный поток раскаленной магмы.
В декабре 2023 года и феврале 2024 года Juno совершила два пролета возле Ио. Помимо того, что они приблизились на расстояние в 1500 км к усеянной вулканами поверхности луны, эти пролеты были особенными для использования Deep Space Network (DSN) NASA, которая управляет, отслеживает и контролирует состояние активных космических аппаратов.
Отслеживая, как аппарат Juno двигался в непосредственной близости от Ио, DSN смогла измерить гравитацию спутника Юпитера, которая по своей сути зависит от того, что находится внутри самой луны.
То, что обнаружили исследователи JPL и DSN, было «экстремальным случаем приливного изгиба», как указано в рецензируемой предварительной статье для Nature. Ио совершает оборот вокруг Юпитера каждые 42,5 часа, но его орбита эллиптическая, что означает, что гравитационное притяжение газового гиганта меняется.
Такое изменение приводит к тому, что Ио постоянно сжимается в одном или другом направлении, что создает напряжение внутри него. Называемое приливным изгибом, это движение «создает огромную энергию, которая буквально плавит части недр Ио», по словам Скотта Болтона, главного исследователя Juno. Расплавленные недра — это именно то, что питает многочисленные вулканы Ио.
Результаты Juno не согласуются с преобладавшей ранее теорией относительно вулканического механизма Ио о том, что под поверхностью луны находился неглубокий океан магмы. В 2011 году исследователи, изучавшие данные магнитометра Galileo, отметили, что Ио повлиял на вращающееся магнитное поле Юпитера способом, который «соответствовал тому, что можно было бы ожидать от расплавленных или частично расплавленных пород глубоко под поверхностью».
Поскольку вулканы Ио расположены по всей его поверхности, а не локализованы в определенной области, исследователи предположили, что это свидетельствует о существовании почти глобального океана магмы на глубине 30–50 км под корой Ио.
Теперь, когда эта теория опровергнута, многие ученые готовы пересмотреть свои подходы к изучению загадочных миров за пределами нашей планеты.
Открытие «Юноны» о том, что приливные силы не всегда создают глобальные океаны магмы, не просто заставляет нас переосмыслить то, что мы знаем о внутренностях Ио», — говорит ведущий автор работы, руководитель отдела динамики солнечной системы JPL Райан Парк.
«Это имеет значение для нашего понимания других лун, таких как Энцелад и Европа, и даже экзопланет и суперземель. Наши новые результаты дают возможность переосмыслить то, что мы знаем о формировании и эволюции планет».