Новые данные о причинах исключительной вулканической активности Ио, спутника Юпитера, были получены учеными миссии НАСА Juno, проводившей детальное изучение его поверхности в ходе серии пролетов.
Ио практически целиком состоит из вулканов: по последним данным, их насчитывается около 400, что обуславливает постоянное изменение её внешнего облика.
Анализ данных, полученных в ходе недавних миссий Juno, показал, что каждый из вулканов, скорее всего, имеет собственную магматическую камеру. Это опровергает гипотезу о том, что они питаются из единого подземного океана магмы – предположение о наличии такого океана, являющегося источником наиболее значительных геологических образований Ио, обсуждалось учеными на протяжении многих лет.
Глобального океана магмы на Ио нет
В декабре 2023 и феврале 2024 года аппарат Juno приблизился к Ио, совершив два пролета на расстоянии до 1500 км от его вулканической поверхности. Полученные в ходе этих пролетов высокоточные доплеровские данные в двух частотах позволили измерить гравитацию Ио, отслеживая её воздействие на ускорение зонда.
Эти пролёты позволили миссии определить гравитационные характеристики спутника и установить особенности влияния приливного изгиба. Массивность Юпитера обуславливает крайне вытянутую орбиту Ио вокруг газового гиганта, полный оборот которой занимает 42,5 часа. Изменение расстояния до Юпитера сопровождается изменением силы гравитационного притяжения, что вызывает постоянное сжатие спутника. В результате формируется экстремальный случай приливного изгиба, представляющий собой трение приливных сил и приводящий к образованию внутреннего тепла.
«Это непрерывное деформирование порождает колоссальную энергию, способную буквально расплавлять части недр Ио », — пояснил Скотт Болтон, руководитель проекта Juno. По словам Болтона, если бы на Ио существовал глобальный океан магмы, то приливные деформации были бы гораздо более заметными, что указывает на наличие преимущественно твердой структуры внутри спутника.
Анализ гравитационного поля Ио, основанный на доплеровских данных, полученных аппаратом Juno во время двух пролетов, а также сопоставление с предыдущими наблюдениями НАСА в системе Юпитера и данными, полученными с наземных телескопов, выявил, что приливная деформация Ио не соответствует наличию неглубокого глобального океана магмы.
Путешествие аппарата Juno продолжается
«Полученные аппаратом Juno данные, свидетельствующие о том, что приливные силы не всегда приводят к образованию глобальных океанов магмы, побуждают к пересмотру существующих представлений о структуре недр Ио », — пояснил ведущий автор исследования Райан Парк, соисследователь Juno и руководитель группы, изучающей динамику Солнечной системы в JPL.
Понимание структуры Ио имеет большое значение для изучения других спутников, например Энцелада и Европы, а также экзопланет, в особенности суперземель. Полученные данные позволяют ученым пересмотреть существующие представления о формировании и развитии планет.
Juno, очевидно, еще не раскрыла все свои секреты. 24 ноября зонд совершил свой 66-й облет Юпитера, и следующее сближение с газовым гигантом запланировано на 27 декабря. В этот день Juno приблизится к Юпитеру на расстояние около 3500 км над облаками, а с момента начала работы на орбите газового гиганта в 2016 году зонд преодолеет путь протяженностью 1039 млрд км.