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, Дзен и в последнюю очередь на VK
Предстоящие мероприятия
16 сентября, 12:58
Любовь С.

Необычный радиоисточник VT J1906+0849 в нашей Галактике остается активным около 20 лет. Правда, пока не удалось отнести его ни к одному известному типу галактических объектов. Судя по всему, ученые наткнулись на крайне редкий источник неизвестной природы.

16 сентября, 14:29
Татьяна Зайцева

Анализ данных о почти 300 тысячах километров римских дорог, проложенных по территории бывшей империи, показал, что они вовсе не были такими прямыми, как принято считать. Кроме того, выяснилось, что известная поговорка «Все дороги ведут в Рим» тоже не соответствует истине.

16 сентября, 12:12
Александр Березин

Спустя три года после начала испытательных полетов крупнейшую ракету и космический корабль в истории человечества объявили готовыми к первому запуску на орбиту. Причем его планируют сразу десятичасовым и с выводом большой группы спутников Starlink нового поколения. По пропускной способности один этот запуск добавит столько же, сколько десять запусков Falcon 9, современного лидера серийного земного ракетостроения.

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?

14 сентября, 14:43
Елизавета З.

Совместная миссия Европейского космического агентства (ESA) и Японского агентства аэрокосмических исследований (JAXA) по исследованию Меркурия началась в 2018 году. На видео, созданном из кадров с бортовых камер, можно проследить восьмилетний путь зонда BepiColombo.

11 сентября, 10:25
Александр Березин

Современная космология до недавнего времени опиралась на так называемый космологический принцип, по которому у Вселенной нет какого-то выделенного направления. И наблюдатель в любой ее точке должен видеть однородную в этом смысле картину. Астроном из Северокавказской астрофизической обсерватории показал, что это не так даже для очень древней Вселенной.

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