С 1979 года, когда Voyager 1 впервые обнаружил вулканы на Ио, астрономы задавались вопросом, как третий по величине спутник Юпитера может выдерживать почти постоянные извержения. Теперь у них есть ответ. Благодаря данным, собранным зондом Juno 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 добела магмы.
В декабре 2023 года и феврале 2024 года Juno совершила два плотных пролета мимо Ио. Помимо того, что они приблизились на расстояние в 930 миль к вулканически усеянной поверхности луны, эти подходы были особенными для использования Deep Space Network (DSN) NASA, которая управляет, отслеживает и контролирует состояние активных космических аппаратов. Отслеживая, как Juno двигалась в непосредственной близости от Ио, DSN смогла измерить гравитацию луны, 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 колеблется. Это изменение приводит к тому, что Ио постоянно сжимается в одном или другом направлении, создавая 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 то, что питает многочисленные вулканы Ио.
Результаты Juno не согласуются с преобладавшей ранее теорией относительно вулканического механизма Ио: 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 20–30 миль под корой Ио.
Теперь, когда эта теория была опровергнута, многие ученые готовы пересмотреть свои подходы к изучению загадочных миров за пределами нашего.
«Открытие Juno, что приливные силы не всегда создают глобальные океаны магмы, не просто побуждает нас переосмыслить то, что мы знаем о недрах Ио», —
сказал ведущий автор исследования, соисследователь Juno и руководитель JPL Solar System Dynamics Райан Парк. «Это имеет значение для нашего понимания других лун, таких как Энцелад и Европа, и даже экзопланет и суперземель. Наши новые открытия дают возможность переосмыслить то, что мы знаем о формировании и эволюции планет».
Прочитайте что такое взгляд в будущее