Ио – ближайший к Юпитеру из четырех галилеевых спутников, известный тем, что на его поверхности находится множество активных вулканов. Его недра разогреваются из-за приливного воздействия планеты-гиганта: двигаясь по немного вытянутой орбите, спутник постоянно деформируется под действием гравитации Юпитера, и возникающее при этом внутреннее трение выделяет значительно больше тепла, чем геологические процессы на Земле.

До сих пор тепловой режим Ио изучали преимущественно в инфракрасном диапазоне. Такие наблюдения позволяют измерять температуру поверхности и находить активные вулканы, однако ничего не говорят о распределении тепла в верхних слоях коры. Во время двух близких пролетов около Ио американская автоматическая станция «Юнона» (Juno) впервые исследовала подповерхностную температуру Ио при помощи микроволнового радиометра.

30 декабря 2023 года и 3 февраля 2024 года «Юнона» приблизилась к спутнику примерно на 1500 км. Установленный на станции прибор MWR способен регистрировать микроволновое излучение сразу на нескольких длинах волн, проникающих на разную глубину под поверхностью космических тел.

Изначально радиометр создавался для изучения атмосферы Юпитера, но в ходе расширенной миссии его также применили для исследования Ганимеда, Европы и Ио. На ледяных спутниках прибор позволял получать информацию о слоях, расположенных на глубине в десятки километров. В случае Ио глубина проникновения волн оказалась значительно меньше и составила от сантиметров до первых метров. Тем не менее этого оказалось достаточно, чтобы впервые проследить, как температура меняется под поверхностью вулканического тела.

Практически во всех исследованных районах Ио температура возрастала более чем на 20 °C уже на глубине нескольких метров. Такой градиент невозможно объяснить одним лишь нагревом поверхности солнечным светом, и поэтому ученые уверены, что микроволновое излучение действительно содержит информацию о тепле, поступающем из недр спутника.

Геологи рассматривают два возможных объяснения полученных данных. Согласно первому, тепло относительно равномерно проходит через твердую кору спутника. Локальный поток энергии составляет примерно от 1 до 3 Вт на квадратный метр, однако в пересчете на всю поверхность Ио это может быть в десятки раз больше среднего теплового потока Земли.

Другая версия связана с многочисленными лавовыми полями. Радиометр мог видеть тепло от сравнительно молодых потоков лавы, скрытых под слоем уже затвердевшей породы толщиной около 10 метров. Согласно расчетам, такие остывающие участки могут занимать примерно десятую часть поверхности спутника.

Наблюдения также позволили уточнить представления о рельефе Ио. Спутник известен высокими изолированными горами, однако вдали от них его поверхность оказалась неожиданно ровной. Анализ отражения микроволн показал, что отдельные гладкие области простираются на 100 км и более. При этом, верхний слой поверхности имеет очень низкую плотность. По своим свойствам он скорее напоминает пемзу или рыхлый вулканический пепел, чем твердую породу. Вероятно, поверхность Ио постоянно перерабатывается извержениями, выпадением вулканического материала и застыванием новых лавовых потоков.

• < Назад
• Вперёд >