Влияние газового гиганта питает вулканическую активность на Ио – самом геологически активном теле Солнечной системы. Ученые предполагали, что силы достаточно сильны, чтобы расплавить породы в недрах этого спутника Юпитера. Новые измерения показали отсутствие океана магмы под поверхностью Ио.
Ио, спутник Юпитера, является самым геологически активным объектом Солнечной системы. Наличие рядом газового гиганта оказывает влияние на это тело. Неидеальная круговая орбита спутника (эксцентриситет — 0,005) приводит к деформации под воздействием приливных сил. Именно эти силы питают вулканическую активность на Ио.
Проведенные ранее исследования и расчеты показалиЭнергия приливных сил может быть достаточной для растопления глубин Ио и образования глобального океана магмы глубиной около 50 километров у поверхности спутника. На поверхности спутника около 400 активных вулканов, поэтому, как минимум, часть внутренних слоев спутника должна находиться в расплавленном состоянии. Для прямого выявления наличия жидкого слоя под поверхностью не хватало данных о приливной деформации. Эти данные удалось собрать.
Космический аппарат «Юнона» приблизился к Юпитеру в середине 2016 года. К июню 2024 года зонд выполнил 62 оборота вокруг планеты. Благодаря движению аппарата учёные более точно рассчитали орбиты спутников и гравитационное поле Юпитера.
В ходе расширенной миссии «Юнона» дважды подошло максимально близко к Ио: в декабре 2023 года и феврале 2024 года. Аппарат оказался всего в 1,5 тысячи километров над поверхностью спутника. Ближе подлетал лишь аппарат «Галилео» двадцать два года назад. Новые сближения проводились для сбора данных о выявленном океане магмы.
Международная группа учёных, сопоставив новые измерения с данными прошлых наблюдений, рассчитала приливную деформацию Ио. Затем исследователи создали простые компьютерные модели Ио: без океана, с океаном под поверхностью и с океаном в глубине спутника, — и сравнили их с полученными измерениями.
Наличие под поверхностью глобального океана не согласуется с наблюдениями. Возможно, расплавленный слой находится на глубине более 318 километров, но тогда он не может быть источником магмы для вулканической активности. Манта Ио вблизи поверхности преимущественно твердая с расплавленными «островками», которые «питают» вулканы. Результаты исследования. опубликованы в журнале Nature.
На Ио приливные силы не были достаточно мощными для образования глобального слоя расплавленной породы у поверхности. Главным «двигателем» формирования жидких слоев на других телах Солнечной системы, как считалось, является именно приливный разогрев – например, соленых океанов на Европе и Энцеладе. Авторы новой работы подчеркивают необходимость пересмотра исследований и расчетов по формированию таких океанов.