Новые данные показали, что всего в нескольких метрах под ледяной на первый взгляд поверхностью скрываются огромные источники тепла, питающие непрерывные извержения сотен вулканов.
Исследование опубликовано NASA одновременно с научной статьей, основанной на данных двух близких пролетов Juno возле Ио в конце 2023 и начале 2024 года. Хотя сами наблюдения были выполнены несколько лет назад, только сейчас ученым удалось полностью обработать информацию и впервые построить карту подповерхностного тепла спутника.
Заглянули на несколько метров вглубь
Обычно космические аппараты измеряют температуру поверхности в инфракрасном диапазоне. Но микроволновый радиометр (MWR), установленный на борту Juno, способен "просвечивать" верхний слой грунта на глубину от двух до шести метров.
Это позволило исследователям увидеть тепло, которое выходит из недр спутника, а не только уже остывшую поверхность.
Полученные карты показали, что температура под корой распределена крайне неравномерно.
Под поверхностью скрываются гигантские горячие зоны
Самая крупная тепловая аномалия находится в районе вулканического комплекса Zal Montes Patera. Здесь температура пород под поверхностью оказалась на 10–20 градусов Цельсия выше, чем в окружающих областях.
Интересно, что именно здесь другой прибор Juno ранее наблюдал активные потоки лавы. Теперь ученые получили независимое подтверждение того, что под этим районом действительно расположен мощный источник внутреннего тепла.
Еще одну крупную горячую область аппарат обнаружил в экваториальной части спутника. По мнению исследователей, обе аномалии говорят о том, что в верхних слоях коры постоянно происходит перенос тепла из глубин Ио.
Почему Ио буквально разрывает изнутри
Ио считается самым вулканически активным телом Солнечной системы. На его поверхности насчитываются сотни действующих вулканов, а гигантские выбросы лавы происходят практически непрерывно.
Главная причина — мощное гравитационное воздействие Юпитера. Огромная планета постоянно сжимает и растягивает спутник своими приливными силами. Из-за этого недра Ио испытывают сильное трение и разогреваются почти так же, как металлическая проволока становится горячей, если ее многократно сгибать.
Именно эта энергия поддерживает океаны расплавленной магмы под поверхностью спутника.
Поверхность оказалась похожей на вулканический пепел
Новые измерения привели исследователей еще к одному неожиданному выводу. Анализ данных показал, что значительная часть поверхности Ио имеет очень низкую плотность.
По словам авторов работы, верхний слой спутника больше напоминает толстый слой рыхлого вулканического пепла или пемзы, чем сплошную каменную породу. Такая структура помогает объяснить, как тепло из недр выходит наружу и почему вулканическая активность на Ио остается чрезвычайно высокой.
Эти данные пригодятся и на Земле
Ученые отмечают, что подобная технология может оказаться полезной и для изучения земных вулканов. Если аналогичные микроволновые приборы установить на спутниках наблюдения Земли, они смогут фиксировать изменения температуры под поверхностью вулканов еще до начала крупных извержений.
По словам исследователей, новые результаты стали первым детальным взглядом на то, как тепло распределяется непосредственно под поверхностью Ио, и открывают новые возможности для изучения внутреннего устройства не только этого спутника, но и других вулканически активных миров Солнечной системы.