Дослідження гравітаційного поля супутника Юпітера Іо за допомогою місії «Юнона» показало відсутність магматичного океану під поверхнею Іо, який би призводив до вивержень вулканів. Нові дані свідчать, що внутрішня частина Іо складається переважно з твердої мантії під корою, а не з розплавленої речовини, як вважали астрономи раніше. Цей висновок викликає нові дискусії щодо механізмів вулканізму на супутнику, адже поки незрозуміло, як його підтримують глибинні магматичні резервуари. Результати дослідження опублікували в журналі Nature.
Пропонована нова модель будови Іо без океану магми. NASA / Caltech-JPL / SwRI
Як вдалося перевірити наявність океану?
Раніше припускали, що вулканізм на супутнику Юпітера та найактивнішому об’єкті Сонячної системи Іо може бути зумовлений наявністю глобального магматичного океану на глибині до 50 кілометрів під поверхнею. Це випливало з даних місій «Галілео» та «Юнона». Для перевірки ряду гіпотез, у грудні 2023 року та лютому 2024 року космічний апарат «Юнона» здійснив два близькі прольоти повз Іо, що дозволило провести вимірювання його гравітаційного поля. Науковці використали ці дані для аналізу припливного відгуку Іо, який є показником наявності або відсутності магматичного океану.
Хоч аналіз показав, що на глибині до 50 кілометрів під поверхнею Іо глобальний магматичний океан відсутній, модель передбачила товщу мантії близько 500 кілометрів із можливими локальними магматичними резервуарами, що узгоджується з даними «Юнони». Це може свідчити про глибші процеси, схожі на базальні магматичні океани Землі чи Марса і ставить під сумнів традиційні моделі вулканізму Іо. Однак якщо магматичний резервуар перебуває глибоко, залишається відкритим питання, як він підтримує довготривалу активність. Зокрема, магма, що легша за мантію, повинна підійматися до поверхні, але це складно пояснити для глибинних розплавів із високим вмістом заліза.
Науковці не виключають гіпотезу гетерогенної мантії, яка містить як глибокі резервуари з магмою, так і легші розплави, що підіймаються до поверхні. Варто також зазначити, що цей результат має вагоме значення для вивчення екзопланет, оскільки раніше вважалося, що інтенсивний приливний нагрів, як в Іо від обертання навколо Юпітера, зазвичай спричиняє утворення магматичних океанів. Проте нові дані можуть змусити науковців переглянути умови на планетах, які зазнають такого нагріву.
Що ще «Юнона» розгледіла на Іо
🛰 Можливо, під поверхнею супутника немає магматичного океану, зате на його поверхні є численні лавові озера, які вперше детально розгледіла станція «Юнона».
🌋 На Іо нарахували аж 266 активних вулканів — і Юнона відшукала новий, який ще не існував під час дослідження супутника апаратом «Галілео» 27 років тому.
🗺 Під час детального дослідження Іо «Юнона» допомогла картувати осередки вулканічної активності на супутнику.