Ученые из миссии НАСА Juno, которая в течение нескольких пролетов внимательно изучает поверхность вулканического спутника Ио, недавно обнаружили новые сведения о том, почему Ио является самым вулканическим небесным телом в Солнечной системе.
По сути, Ио полностью покрыта вулканами: на данный момент их насчитано около 400, поэтому внешний вид Ио постоянно меняется.
Благодаря данным, полученным в ходе недавних пролетов Juno, исследователи выяснили, что эти вулканы, вероятно, питаются каждый своей собственной магматической камерой. Таким образом, они не питаются из подземного океана магмы — гипотеза о подземном происхождении наиболее заметных геологических объектов Ио обсуждалась учеными на протяжении десятилетий.
Глобального океана магмы на Ио нет
В декабре 2023 и феврале 2024 года аппарат Juno совершил два очень близких пролета Ио, пройдя в пределах 1500 км от его вулканической поверхности. Во время этих двух пролетов Juno получил высокоточные двухчастотные доплеровские данные, которые были использованы для измерения гравитации Ио путем отслеживания того, как она влияет на ускорение зонда.
Благодаря этим пролетам миссия узнала о гравитации спутника и выяснила подробности о влиянии явления, называемого приливным изгибом. Присутствие массивного Юпитера заставляет Ио совершать особенно эллиптическую орбиту вокруг газового гиганта раз в 42,5 часа. С изменением расстояния меняется и гравитационное притяжение Юпитера, что приводит к неумолимому сжатию спутника. В результате возникает экстремальный случай приливного изгиба, то есть трения приливных сил, порождающего внутреннее тепло.
«Это постоянное изгибание создает огромную энергию, которая буквально расплавляет части недр Ио», — пояснил Скотт Болтон, руководитель проекта Juno. Болтон также пояснил, что если бы на Ио был глобальный океан магмы, то сигнатура приливной деформации была бы намного больше, чем та, что указывает на преимущественно твердую внутренность.
Исследование гравитационного поля Ио с помощью аппарата Juno, то есть доплеровские данные, собранные во время двух пролетов, в сравнении с наблюдениями предыдущих миссий НАСА в системе Юпитера и наземных телескопов, показали, что приливная деформация Ио несовместима с наличием неглубокого глобального океана магмы.
Путешествие аппарата Juno продолжается
«Вывод о том, что приливные силы не всегда создают глобальные океаны магмы, сделанный Juno, заставляет нас переосмыслить то, что мы знаем о внутренностях Ио», — сказал ведущий автор исследования Райан Парк, соисследователь Juno и руководитель группы динамики Солнечной системы в JPL.
Знание внутренностей Ио имеет важные последствия для нашего понимания других спутников, таких как Энцелад и Европа, а также экзопланет, особенно суперземель. Эти новые открытия дают ученым возможность переосмыслить то, что они знают о формировании и эволюции планет.
И, несомненно, у Juno еще не закончились сюрпризы. 24 ноября зонд совершил свой 66-й пролет Юпитера, а следующее сближение с газовым гигантом произойдет 27 декабря. В этот день зонд пройдет на высоте около 3500 км над вершинами облаков Юпитера, а с момента выхода на орбиту газового гиганта в 2016 году он преодолеет 1039 млрд км.
