Поведение 266 вулканов на Ио объяснили океаном магмы
Спутник Юпитера Ио стоит особняком среди других тел Солнечной системы — во многом из-за своего статуса самого вулканически активного: на его поверхности можно увидеть множество лавовых потоков и свыше ста котловин вулканического происхождения. Впервые вулканическая активность на Ио была обнаружена еще в 1979 году космическим зондом «Вояджер-1», после этого ученые предположили, что за эруптивной природой спутника стоит приливный нагрев, обусловленный мощной гравитацией Юпитера. Однако недавно исследователям нашли новое доказательство того, что под поверхностью Ио может скрываться глобальный океан магмы.
В настоящее время пристальным наблюдением за спутником Ио занимается автоматическая межпланетная станция NASA «Юнона». 15 октября исследовательский аппарат приблизился к небесному телу на расстояние около 11 680 километров и сделал его самые четкие и детальные изображения за последние годы. В ближайшие месяцы зонд проведет еще несколько сближений со спутником — 30 декабря 2023 года и 3 февраля 2024 года.
В ходе последних пролетов «Юноны» ученым удалось обнаружить на поверхности Ио целых 266 действующих вулканов. Группа исследователей под руководством сотрудницы Лаборатории реактивного движения NASA Эшли Джерард Дэвис пришла к выводу, что это свидетельствует о присутствии в недрах спутника глобального океана магмы. «Экстремальный уровень вулканической активности на Ио, самом вулканически активном объекте в Солнечной системе, является результатом вызванного приливами внутреннего нагрева», — утверждают авторы.
Новое исследование ученых основывается на данных, полученных прибором Jovial Infrared Auroral Mapper (JIRAM), который установлен на зонде «Юнона». JIRAM — это спектрометр, разработанный для исследования верхних слоев атмосферы Юпитера в инфракрасном диапазоне, но сейчас используемый для наблюдения за вулканической активностью спутника Ио. Причем если раньше исследования небесного тела были ограничены лишь экваториальной плоскостью, то в настоящее время траектория полета «Юноны» позволяет составить полное представление о нем.
«Наблюдая за спутником Ио при многократных проходах [зонда “Юнона”], мы можем видеть, как меняются вулканы — как часто они извергаются, насколько они яркие и горячие, связаны ли они с группой или являются одиночными, и меняется ли форма лавового потока», — объяснил глава команды «Юноны» из Юго-Западного исследовательского института в Сан-Антонио Скотт Болтон.
Распределение вулканической активности на спутнике Ио, судя по всему, отражает положение и величину внутреннего приливного нагрева, рассуждают авторы статьи. Они выявили различия в выработке энергии между полюсами и экваториальными регионами, а также между самими полюсами. «В среднем полярные вулканы Ио по отдельности генерируют меньше энергии, чем вулканы на более низких широтах; а южнополярные вулканы менее активны, чем севернополярные вулканы», — объясняют исследователи.
По их мнению, распределение теплового потока из 266 активных вулканов Ио согласуется с наличием на его поверхности глобального океана магмы, либо же неглубоким нагревом астеносферы, причем одно не исключает другого. Более того, это уже не первая научная работа, предполагающая такую возможность. Предыдущее исследование, проведенное в 2009 году на основе данных магнитометра автоматического космического аппарата NASA «Галилео», показало, что океан магмы лежит на глубине примерно 50 километров.
Но станция совершила только один облет спутника, что оставило место для некоторых сомнений. Более поздний анализ аналогичных данных подтвердил тот же вывод, показав, что толщина океана магмы составляет 50 километров. Однако в этих выводах отсутствовали инфракрасные данные, поэтому теперь, когда они, наконец, появились, аргументы в пользу существования подобного океана укрепляются.
