Магнитное поле Юпитера уже давно указывает на то, что на Каллисто или внутри неё присутствует нечто, обладающее высокой электропроводностью. Предполагается, что это может быть соленая вода, находящаяся под поверхностью. Существует и другая гипотеза – наличие плотной ионосферы, состоящей из льда. Недавно геофизики, изучая данные, полученные межпланетным зондом Galileo, сделали вывод о том, что наблюдаемые эффекты нельзя объяснить только ионосферой.
Внешний вид спутника Юпитера Каллисто характеризуется бурой поверхностью, испещренной заметными белыми пятнами. Эти отметины – кратеры, образовавшиеся в результате ударов астероидов. Их светлый цвет объясняется тем, что тонкий слой грунта перекрывает глобальную корку, состоящую из чистого водяного льда. Таким образом, Каллисто похож на свою соседку Европу, также полностью покрытую льдом, лишь наличием слоя пыли».
Каллисто – второй по величине спутник Юпитера после Ганимеда, и один из самых крупных объектов в Солнечной системе, с диаметром, превышающим 4800 километров. Его размеры сопоставимы с размерами Меркурия. Однако масса Меркурия приблизительно в три раза больше массы Каллисто, что свидетельствует о том, что юпитерианский спутник имеет каменно-ледяную структуру, а не состоит из камня.
С 1995 по 2003 год в системе Юпитера функционировал зонд Galileo, который восемь раз совершил пролет мимо Каллисто. На космическом аппарате находился, в частности, магнетометр. У Каллисто отсутствует собственное магнитное поле, поскольку для его формирования требуется значительное количество расплавленного металла в ядре, чего, как отмечалось ранее, у этого спутника нет. В то же время, Юпитер обладает очень сильным магнитным полем, формирующим вокруг него магнитосферу, протяженность которой составляет миллионы километров.
Каллисто, один из четырёх галилеевых спутников газового гиганта, находится на наибольшем расстоянии от планеты — около 1,9 миллиона километров. При этом и этот спутник оказывается внутри магнитного поля планеты. Магнитосфера улавливает заряженные частицы, постоянно поступающие от Солнца, и они воздействуют на спутники. Магнетометр «Галилео» зафиксировал, что на Каллисто возникают индуцированные токи, что указывает на наличие вещества с высокой электропроводностью.
Существуют две гипотезы относительно природы этого вещества. Согласно первой, оно представляет собой плазму, генерируемую самим Каллисто. У этого спутника имеется атмосфера, крайне разреженная, однако формирующая в верхних слоях довольно плотную ионосферу. Стоит отметить, что данные, полученные аппаратом Galileo, позволяют предположить, что эта атмосфера преимущественно состоит из молекулярного кислорода, а не из углекислого газа, как предполагалось ранее. Второй возможный источник индуцированных токов – вода, причем соленая, поскольку наличие соли улучшает ее электропроводность.
Международная группа ученых недавно изучила обе разработки и представила свои выводы в статье для издания AGU Advances. Анализ данных, полученных с магнитометра Galileo, показал, что одной ионосферы Каллисто недостаточно для объяснения отмеченных магнитных колебаний; для их возникновения необходимо значительно более плотное вещество. Это позволяет предположить наличие внушительного электропроводящего слоя под ледяной корой спутника, и наиболее вероятным кандидатом на эту роль представляется подледный соленый океан.
Используя компьютерное моделирование физических процессов, исследователи проанализировали множество вариантов толщины и глубины гипотетического слоя воды внутри Каллисто. В результате, они все больше убеждаются, что подледный океан может располагаться на глубине не менее нескольких десятков километров, а возможно, и около 150 километров. По предварительным расчетам, толщина водного слоя превышает 50 километров, в частности, рассматривались варианты в 70 и 110 километров. Соответственно, дно предполагаемого океана может быть расположено на уровне от 150 до 300 километров под поверхностью спутника.
Существование подледных океанов рассматривается и на Европе, Энцеладе, спутниках Сатурна, и даже на Миранде, спутнике Урана. Основным источником тепла, поддерживающим воду в жидком состоянии, считается приливной разогрев: гравитационное воздействие планеты вызывает незначительную деформацию спутника в процессе его движения по орбите, что приводит к возникновению внутреннего трения. При этом, по имеющимся расчетам, Каллисто подвержен этому явлению в гораздо меньшей степени, чем остальные три крупных спутника.