Миссия NASA Juno впервые измерила температуру не только на поверхности Ио, но и в неглубоких слоях под поверхностью этого спутника Юпитера. NASA сообщает, что данные двух близких пролетов показали значительный нагрев в верхней части грунта Ио, самого вулканически активного мира Солнечной системы.
Результаты опубликованы в Journal of Geophysical Research: Planets. До сих пор представление о тепле Ио в основном строилось на инфракрасных наблюдениях, которые видят температуру самого верхнего слоя поверхности. Новая работа использует измерения микроволнового радиометра Juno. Такой прибор способен принимать излучение с разных глубин, поэтому он дал редкую возможность заглянуть ниже видимого вулканического ландшафта.
Ио разогревается приливными силами. Спутник движется по слегка вытянутой орбите, а мощная гравитация Юпитера постоянно растягивает и сжимает его недра. Это создает тепловой поток, намного превосходящий земной. Во время расширенной миссии радиометр Juno уже применяли для наблюдений Ганимеда, Европы и Ио, хотя изначально он проектировался для изучения глубоких слоев атмосферы Юпитера.
Ключевые данные были собраны во время пролетов 30 декабря 2023 года и 3 февраля 2024 года. В обоих случаях аппарат проходил примерно в 930 милях, или 1500 километрах, от поверхности Ио. По словам ведущего автора статьи Шеннон Браун из Лаборатории реактивного движения NASA, прибор измерял тепловое излучение с глубин от нескольких дюймов до десятков футов. Почти везде температура возрастала более чем на 40 градусов по Фаренгейту уже на глубине нескольких футов, что трудно объяснить одним солнечным нагревом.
Ученые рассматривают два объяснения. Первое: тепло постоянно поднимается через проводящую кору. Локально поток в 1-3 ватта на квадратный метр выглядит умеренным, но по всей Ио это может соответствовать выделению энергии до 30 раз выше среднего земного уровня. Второе: сигнал идет от остывающих лавовых потоков, закрытых слоем затвердевшей корки толщиной примерно 30-35 футов, или 9-11 метров. По оценке команды, такие области могут покрывать около 10% поверхности спутника в любой момент.
Еще один результат касается рельефа. Ио известна высокими горами, но микроволновые данные указывают, что вне этих гор на поверхности есть обширные гладкие участки длиной 60 миль, или 100 километров, и более. Материал там, по описанию исследователей, имеет низкую плотность и больше напоминает пемзу или рыхлый вулканический пепел, чем плотную породу.
Для планетологов это важно не только из-за самой Ио. Приливный нагрев помогает объяснять, как получают энергию далекие от Солнца миры, включая океаны под ледяной корой Европы и Ганимеда. А для Juno эти измерения стали примером того, как прибор, созданный для Юпитера, может дать новую информацию о недрах его спутников.
