Планетологи нашли новое доказательство существования глобального подповерхностного океана магмы на спутнике Юпитера Ио, заметив пониженную активность полярных вулканов по сравнению с вулканами на более низких широтах. Однако, возможно, что наблюдения могут объясняться разогревом астеносферы спутника. Препринт работы опубликован на сайте arXiv.org.
Ио — самый вулканически активный объект в Солнечной системе, на поверхности которого находятся несколько сотен действующих очагов извержений. Подобная активность спутника вызвана разогревом его недр под действием приливных сил со стороны Юпитера. Моделирования предсказывают, что может наблюдаться усиление внутреннего теплового потока к полюсам Ио, если разогрев недр идет в глубокой мантии, или к более низким широтам, если идет разогрев астеносферы или Ио обладает океаном магмы. Однако, чтобы уточнить или опровергнуть эти идеи, нужны были данные глобального картирования вулканической активности Ио, которые до недавнего времени нельзя было получить.
Группа планетологов во главе с Эшли Дэвисом (Ashley Gerard Davies) из Лаборатории реактивного движения NASA представила результаты анализа карты теплового излучения с поверхности Ио, составленной ими по данным инфракрасных наблюдений инструмента JIRAM межпланетной станции «Юнона», полученных в период с 27 марта 2017 года по 5 июля 2022 года. Карта содержит 266 отдельных горячих точек. Наблюдения велись на длинах волн, соответствовавших температурам поверхности от 200 до 1430 кельвинов. Исследователи также использовали данные наблюдений аппаратов «Галилео» и «Вояджеров».
Ученые заметили, что в полярных регионах (широты выше 60 градусов) плотность горячих точек на единицу площади немного ниже, чем в более низких широтах. При этом в южной полярной области вулканов меньше, чем в северной, что может объясняться разными тепловыми потоками. В среднем, полярные вулканы Ио по отдельности генерируют меньше энергии, чем вулканы в более низких широтах, а спектральная плотность излучения на единицу площади от полярных областей Ио составляет менее пятидесяти процентов от наблюдаемой плотности излучения от более низких широт.
Отсутствие усиленного полярного вулканизма позволяет предположить, что выделение тепла из-за приливного влияния Юпитера идет не в глубокой мантии Ио, а скорее в астеносфере, или же спутник все же обладает глобальным подповерхностным океаном магмы, на существование которого ранее указывали данные зонда «Галилео». Подтвердить окончательно одну из этих двух идей должны будущие измерения магнитной индукции Ио «Юноной».
Ранее мы рассказывали о том, как ученые описали механизм формирования дюн на Ио.