12.12.2024, 19:00
Дарья Губина
5
12,5 тыс

У покрытого вулканами спутника Юпитера не оказалось океана магмы под поверхностью

❋ 6.3

Приливные силы от соседства с газовым гигантом поддерживают вулканическую активность на Ио, самом геологически активном теле Солнечной системы. Ученые даже предполагали, что сил хватит на растапливание пород в недрах этого спутника Юпитера. Новые измерения показали, что под «коркой» Ио все-таки нет океана магмы.

Иллюстрация внутреннего строения Ио, спутника Юпитера
Иллюстрация внутреннего строения Ио, спутника Юпитера. Оказалось, что там все же нет глобального океана магмы под поверхностью, подпитывающего вулканическую активность / © NASA, Caltech-JPL, SwRI

Ио, спутник Юпитера, — самое геологически активное тело в Солнечной системе. Соседство с газовым гигантом не проходит бесследно. Из-за того, что орбита у спутника не идеально круглая (эксцентриситет — 0,005), под действием приливных сил тело деформируется. Именно эти силы и поддерживают вулканическую активность на Ио.

Проведенные ранее исследования и расчеты показали, что энергии приливных сил может хватить на растопление недр Ио и образование близкого к поверхности глобального океана магмы глубиной около 50 километров. На поверхности спутника около 400 активных вулканов, так что как минимум часть внутренних слоев спутника должна быть в расплавленном состоянии. Для того, чтобы напрямую выявить наличие жидкого слоя под поверхностью, не хватало данных о приливной деформации. И вот эти данные удалось собрать.

Космический аппарат «Юнона» подлетел к Юпитеру в середине 2016 года. К июню 2024 года зонд совершил 62 оборота вокруг планеты. По движению аппарата исследователи более точно вычислили орбиты спутников и гравитационное поле Юпитера.

В рамках расширенной миссии «Юнона» дважды подлетела максимально близко к Ио: в декабре 2023 года и феврале 2024 года. Аппарат оказался всего в 1,5 тысячи километров над поверхностью спутника. Ближе подлетал лишь аппарат «Галилео» 22 года назад. Целью новых сближений был сбор данных для выявления океана магмы.

Совместив новые измерения с данными прошлых наблюдений, международная группа ученых вычислила приливную деформацию Ио. Затем исследователи построили простые компьютерные модели Ио: без океана, с океаном под поверхностью и с океаном в глубине спутника, — и сравнили их с полученными измерениями.

Оказалось, что наличие глобального океана под поверхностью не согласуется с данными наблюдений. Возможно, такой расплавленный слой существует на глубине более 318 километров, но тогда он не может быть источником магмы для вулканической активности. Вблизи от поверхности мантия Ио преимущественно твердая с расплавленными «островками», которые и «питают» вулканы. Результаты исследования опубликованы в журнале Nature.

Мощных приливных сил на Ио оказалось недостаточно для образования глобального расправленного слоя вблизи поверхности. Именно приливный разогрев считается главным «двигателем» формирования жидких слоев на других телах Солнечной системы, в частности, соленых океанов на Европе, спутнике Юпитера, и Энцеладе, спутнике Сатурна. Как отметили авторы новой работы, необходимо пересмотреть результаты исследований и расчетов формирования таких океанов.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl (Cmd) + Enter.
Дарья Губина
Автор специализируется на популяризации астрономии и астрофизики. Пишет о строении Вселенной, космологических теориях и новых открытиях, раскрывая суть явлений и идей современного научного знания.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
Предстоящие мероприятия
13 сентября, 12:57
Марк Чернов

Американские ученые разработали готовые к использованию Т-клетки из стволовых клеток пуповинной крови, способные эффективно атаковать злокачественные опухоли солидного типа. Новые клетки научили искать рак сразу двумя способами, а одна доза препарата остановила рост опухолей у мышей без опасных побочных эффектов. В перспективе технология позволит наладить массовое производство и заморозку тысяч недорогих доз препарата.

13 сентября, 10:34
Марк Чернов

Американские ученые выяснили, что ожирение способствует развитию рака молочной железы из-за утраты естественного защитного механизма. Жировые клетки здорового организма выделяют соединение, которое уничтожает злокачественные клетки. При наборе веса выработка этого вещества прекращается, что лишает организм его природной защиты.

12 сентября, 14:55
Марк Чернов

Американские ученые выяснили, что регулярное воздействие света в ночное время исказило форму сердца и ухудшило его работу. Освещенность выше трех люкс привела к утолщению стенок левого желудочка, снижению эластичности миокарда и уменьшению его сократительной способности. Открытие объяснило, как световое загрязнение вредит сосудам и сердцу.

9 сентября, 22:44
Александр Березин

Нейросеть OpenAI добилась серьезного прорыва в математике, решив одну из семи «задач тысячелетия». Получат ли США, чьи нейросети опираются на гораздо более мощное «железо», чем у Китая, монополию на конвейер научных открытий? Даст ли это возможности сравнимые с их атомной монополией 80 лет назад?

7 сентября, 11:15
Росатом

Акционерное общество «Росатом — Возобновляемая энергия» построит в Амурской области завод по сборке элементов ветрогенераторов. Оборудование потребуется для будущих ветроэлектростанций на Дальнем Востоке. Сейчас крупные детали производят практически в другом конце страны. Собирать крупные узлы на месте будет дешевле, чем везти их.

8 сентября, 15:58
Елизавета З.

В конце августа 2026 года американские военные впервые применили высокоэнергетическую лазерную систему. С тех пор активность дронов у мексиканской границы снизилась примерно на 75%.

9 сентября, 22:44
Александр Березин

Нейросеть OpenAI добилась серьезного прорыва в математике, решив одну из семи «задач тысячелетия». Получат ли США, чьи нейросети опираются на гораздо более мощное «железо», чем у Китая, монополию на конвейер научных открытий? Даст ли это возможности сравнимые с их атомной монополией 80 лет назад?

28 августа, 15:43
Татьяна Зайцева

Сопротивление жителей Европы самой идее употребления насекомых в пищу может иметь эволюционные корни, уходящие вглубь тысячелетий, пришли к выводу авторы нового исследования. Оказалось, предки современных европейцев ели насекомых лишь эпизодически. Кроме того, из-за генетических мутаций они плохо переваривали их экзоскелеты.

19 августа, 18:31
Александр Березин

После сокращения длины очередей и роста доступности бензина в первую неделю августа ситуация снова ухудшилась. Если с 20 июня по начало августа кризис носил в основном психологический характер, то сейчас ситуация принципиально иная: августовские атаки на НПЗ показали, что меры по усилению их противовоздушной обороны не были достаточно полными. Значит, прогноз автора Naked Science от 19 июля о том, что острая фаза кризиса закончится до конца лета, был частично неверным.

[miniorange_social_login]

Комментарии

5 Комментариев
1 2
13.12.2024
А почему с 300 км магма не может вытекать на поверхность? Даже на Земле мантийные плюмы подают магму с тысячекилометровой глубины. В принципе, архимедова сила зависит от силы тяжести, а вязкость пород - нет (и в итоге на Ио конвективному потоку может быть сложнее развиться), но это не очень очевидно. Были кстати статьи про Ганимед и Титан, там получалось что на границе льда (лёд высокого давления) и каменного ядра могут возникать очаги жидкой воды, и они протапливают каналы наверх через ледяную оболочку, даже если толщина оболочки 500км. Так что я бы не исключал возможности что магма всё-таки из мантии.
Я удивлён