Зонд NASA «Юнона» впервые измерил температуру недр Ио — самого вулканически активного тела Солнечной системы

Космический аппарат NASA «Юнона» впервые измерил температуру не только поверхности, но и верхних слоёв грунта Ио — самого вулканически активного тела Солнечной системы. Наблюдения показали, что уже на глубине нескольких метров породы спутника заметно нагреты изнутри. Но самое интересное, что такой же метод поможет изучать вулканизм Земли, о чём учёные до сих пор даже не задумывались.

Для измерений использовался микроволновый радиометр MWR, первоначально созданный для зондирования атмосферы Юпитера под облачным покровом. Его шесть антенн одновременно принимают тепловое радиоизлучение на длинах волн от 1,3 до 51 см: чем длиннее волна, тем глубже расположены слои, формирующие сигнал. На Ио прибор смог исследовать температуры на глубинах от нескольких сантиметров до нескольких метров. Практически во всех обследованных районах температура уже на глубине нескольких метров возрастала более чем на 22 °C — такой крутой градиент невозможно объяснить одним лишь нагревом поверхности солнечным светом.

Учёные дают два объяснения обнаруженному явлению. Во-первых, сквозь сравнительно однородную кору Ио постоянно проходит внутренний тепловой поток мощностью от 1 до 3 Вт на квадратный метр. Локально это немного, но в пересчёте на всю поверхность спутника соответствует удельному выделению энергии, которое в 30 раз превосходит среднее значение для Земли. Во-вторых, микроволновое излучение может исходить от обширных остывающих лавовых полей, скрытых под затвердевшей коркой толщиной 9–11 м, а в каждый момент наблюдений такие сравнительно свежие потоки могут занимать около 10 % поверхности Ио.

Радиометрические данные также изменили представление о рельефе Ио. Несмотря на наличие гор высотой до нескольких километров, большая часть этой луны Юпитера оказалась покрыта исключительно гладкими равнинами протяжённостью 100 км и более. По характеру отражения микроволн исследователи заключили, что поверхностный материал имеет очень низкую плотность и скорее напоминает пемзу или рыхлый вулканический пепел, чем монолитную породу. Новая методика позволит проследить, как приливное тепло, возникающее из-за постоянного растяжения Ио гравитацией Юпитера, мигрирует из недр к поверхности, а аналогичные микроволновые наблюдения могут оказаться полезными и для исследования земных вулканов.

В общем случае Ио с его впечатляющим приливным нагревом недр, которые буквально мнёт, как тесто в чане, гравитация Юпитера, стал своего рода природной лабораторией для изучения поведения малых планет вдали от звёзд. Тепла Солнца не хватает для нагрева таких планет, и его недостаток может компенсировать гравитация Юпитера, Сатурна или других планет-гигантов в иных звёздных системах. Данные по Ио могут стать моделью для понимания подобных процессов, что также поможет в поисках жизни за пределами Земли.