Загадка вулканизма Ио: как миссия «Юнона» раскрывает тайны самой активной луны Солнечной системы

Миссия НАСА «Юнона», исследующая Юпитер, позволила ученым приблизиться к разгадке природы вулканизма на Ио. Новые данные показали, что активность этой луны подпитывается не океаном магмы, как предполагалось ранее, а локализованными резервуарами горячей магмы, спрятанными под её поверхностью. Это открытие завершает многолетнюю дискуссию о происхождении геологических особенностей Ио, длившуюся почти полвека.

Тайны недр Ио: ключевые открытия

Результаты исследования были опубликованы в журнале Nature и представлены на ежегодной конференции Американского геофизического союза в Вашингтоне. Ученые рассказали, что миссия Juno помогла понять процессы, порождающие феноменальную вулканическую активность на луне размером с земной спутник.

На поверхности Ио насчитывается около 400 активных вулканов, которые выбрасывают лаву и шлейфы газа, формируя уникальный пейзаж. Несмотря на открытие Ио Галилео Галилеем в 1610 году, вулканическую природу спутника обнаружили только в 1979 году, когда Линда Морабито из Лаборатории реактивного движения НАСА заметила вулканический шлейф на снимке, сделанном аппаратом «Вояджер-1».

«С момента этого открытия учёные пытались понять, как именно Ио генерирует такую невероятную активность,» — отмечает Скотт Болтон, ведущий исследователь Juno из Юго-Западного исследовательского института в Сан-Антонио. «Данные близких пролётов Juno позволили раскрыть многие секреты, которые ранее были недоступны».

Приливные силы и внутренняя структура

Близкие пролеты аппарата Juno в декабре 2023 года и феврале 2024 года, на расстоянии всего 1500 километров от поверхности Ио, дали возможность изучить её гравитационное поле. Измерения, проведённые с использованием технологии двухчастотного доплеровского зонда, показали, что под поверхностью Ио отсутствует глобальный океан магмы, что опровергло одну из популярных гипотез.

Причина вулканизма Ио — приливное взаимодействие с Юпитером. Из-за эллиптической орбиты спутник подвергается постоянному растяжению и сжатию. Эта деформация порождает огромное количество тепла, которое расплавляет внутренние слои луны.

«Если бы на Ио существовал глобальный океан магмы, её приливная деформация была бы значительно сильнее,» — поясняет Райан Парк, ведущий автор исследования и руководитель группы динамики солнечной системы в JPL. «Открытия Juno меняют наше представление о внутреннем строении не только Ио, но и других ледяных лун, таких как Европа и Энцелад».

Влияние на будущее науки

Эти открытия имеют далеко идущие последствия для понимания процессов, происходящих на других планетах и спутниках. Они помогут в исследованиях экзопланет, суперземель и других тел, где подобные приливные взаимодействия могут быть ключом к объяснению геологических и климатических особенностей.

Исследования Ио продолжаются: Juno недавно завершил свой 66-й научный пролёт над Юпитером и готовится к следующему сближению с газовым гигантом 27 декабря 2024 года. Ученые ожидают, что предстоящие наблюдения откроют ещё больше секретов этой уникальной лунной системы.