Астрономи виявили дивовижне джерело інтенсивної вулканічної люті Іо

У 1979 році науковець Лабораторії реактивного руху NASA Лінда Морабіто виявила вулканічну активність на внутрішньому супутнику Юпітера, Іо. Але Іо не просто вулканічно активний – це найбільш вулканічно активне тіло у всій Сонячній системі, і тепер вчені краще розуміють, як працюють підземні лавові джерела Місяця.

Вчені НАСА визначили, що приблизно 400 активних вулканів Іо, ймовірно, живляться окремими камерами гарячої магми, а не єдиним масивним підземним спільним магматичним океаном. Відкриття, опубліковане в журналі Nature 12 грудня, вирішує загадку, яка спантеличувала дослідників понад чотири десятиліття. Результати дослідження змушують вчених переглянути не лише своє розуміння супутника Юпітера, але й інших небесних тіл.

Іо приблизно такого ж розміру, як Місяць Землі, і відзначається, здавалося б, безперервною вулканічною активністю. Астроном Галілео Галілей відкрив її в 1610 році, а в 2011 році – приблизно через чотири століття – НАСА запустило місію Juno. Космічний апарат досліджує систему Юпітера з 2016 року, передаючи на Землю приголомшливі знімки, а також дивовижні відкриття про найбільшу планету Сонячної системи.

“З моменту відкриття Морабіто планетологів цікавило, як вулкани живляться лавою, що знаходиться під поверхнею, – сказав Скотт Болтон, головний дослідник Juno з Південно-Західного науково-дослідного інституту в Сан-Антоніо, який брав участь у дослідженні, в заяві NASA JPL. “Чи існував неглибокий океан розпеченої магми, що живив вулкани, чи їхнє джерело було більш локалізованим? Ми знали, що дані з двох дуже близьких прольотів Юнони можуть дати нам певне уявлення про те, як насправді працював цей змучений Місяць”.

У грудні 2023 і лютому 2024 року “Юнона” здійснила згадані прольоти повз Іо, наблизившись до його поцяткованої вулканами поверхні на відстань 930 миль (1 500 кілометрів). Під час цих маневрів “Юнона” зібрала дані, щоб зробити висновки про гравітацію Місяця на основі того, як вона впливає на прискорення космічного апарату, розкриваючи важливу інформацію про “приливне згинання” Іо.

Приливний вигин відбувається, коли небесне тіло розтягується і деформується під дією гравітаційного притягання іншого сусіднього тіла. Тертя під час руху генерує тепло, тому це явище також відоме як приливне нагрівання. Іо, наприклад, рухається по еліптичній орбіті навколо Юпітера, і зміна відстані від Юпітера (і, відповідно, гравітаційного тяжіння Юпітера) вздовж цієї орбіти постійно стискає Місяць, спричиняючи екстремальні приливні згинання.

“Цей постійний вигин створює величезну енергію, яка буквально розплавляє частини надр Іо”, – сказав Болтон. “Якщо Іо має глобальний магматичний океан, ми знали, що його приливні деформації будуть набагато сильнішими, ніж у більш жорстких, переважно твердих надрах. Таким чином, залежно від результатів зондування Юноною гравітаційного поля Іо, ми зможемо визначити, чи ховається під його поверхнею глобальний магматичний океан”. Іншими словами, чим більша приливна деформація, тим більша ймовірність того, що вулкани Іо живилися більшим джерелом магми, таким як океан, а не лише окремими магматичними камерами.

Повернувшись на Землю, команда порівняла дані “Юнони” з результатами попередніх місій і наземних телескопів. Дослідники дійшли висновку, що приливні прогини Іо вказують на наявність окремих магматичних камер, а не єдиного масивного магматичного океану.

“Відкриття “Юноною” того, що приливні сили не завжди створюють глобальні океани магми, не просто спонукає нас переосмислити те, що ми знаємо про надра Іо”, – сказав Райан Парк, співдослідник “Юнони” з JPL, який був одним з керівників дослідження. “Це має значення для нашого розуміння інших супутників, таких як Енцелад і Європа, і навіть екзопланет і суперземель. Наші нові знахідки дають можливість переосмислити те, що ми знаємо про формування та еволюцію планет”.

Залишається тільки чекати, що ще цікавого Юнона дізнається про Юпітер під час свого наступного близького прольоту повз Юпітер, який запланований на 27 грудня.