Іо, один із чотирьох галілеєвих супутників Юпітера, є найбільш вулканічно активним об'єктом у нашій сонячній системі. Він лише розміром з Місяць Землі, але покритий від полюса до полюса вулканами, що активно вивергаються. Астрономи вперше усвідомили вулканічну природу Іо під час прольоту Voyager 1 повз систему Юпітера в 1979 році й з того часу намагаються з'ясувати, що живить вулкани Іо і що може перебувати під його поверхнею.
"Іо обертається навколо монстра", - сказав Скотт Болтон, головний дослідник космічного корабля NASA Juno і планетолог із Південно-Західного науково-дослідного інституту в Сан-Антоніо, штат Техас, на прес-конференції 12 грудня на щорічних зборах AGU 2024 у Вашингтоні. округ Колумбія. У міру того, як Іо обертається навколо Юпітера, гравітація планети неодноразово розтягує та стискає місяць, нагріваючи та розплавляючи його надра за допомогою приливних сил.
"По суті, Юпітер видавлює нутрощі Іо", - сказав Болтон.
Але те, наскільки сильно розплавлена надра Іо, залишається загадкою. Чи може бути повністю розплавлений глобальний шар магми під корою, при цьому всесвітній вулканічний масив розподілений по тому самому джерелу?
"Це питання не тільки історично старе... воно все ще обговорюється в цей час", - сказав Болтон. "Тепер ми знаємо відповідь".
Ця відповідь – ні.
Глобальні вулкани, що живляться локальною магмою
Juno вперше зробив знімки полюсів Іо під час двох недавніх прольотів, одного у грудні 2023 року та одного у лютому 2024 року. Зображення показали, що вулкани також розкидані по полюсах, і вчені вважали, що цей розподіл є доказом того, що під корою Іо ховається глобальний магматичний океан.
Однак ці дані також дозволили науковій групі Juno точніше виміряти, наскільки Іо розтягується гравітацією Юпітера, ефект, який називають приливною деформацією.
"Один зі способів визначити, чи є на Іо глобальний океан магми чи ні, - це виміряти приливну деформацію Іо", - сказав Райан Парк, науковий дослідник Juno у Лабораторії реактивного руху NASA у Пасадені, Каліфорнія. "Якщо на Іо є глобальний океан магми або рідкий шар між корою і внутрішнім шаром, його кору буде набагато легше деформувати, як водяну кулю, порівняно з більш жорсткою і в основному твердою внутрішньою частиною".
"Наукова група Juno виявила, ґрунтуючись на даних, зібраних під час двох прольотів Іо, разом з історичними спостереженнями, що приливна деформація Іо не узгоджується з тим, що на Іо є глобальний підповерхневий океан магми", - сказав Парк.
Замість того, щоб усі вулкани живилися з глобального шару магми, ймовірніше, що ізольовані кишені мантійного матеріалу розплавлені, пояснив він, причому кожен вулкан має своє власне локалізоване джерело магми. Команда опублікувала ці результати у журналі Nature 12 грудня.
Ці два прольоти Juno також дали нові відомості про озера лави на поверхні Іо, які мають невеликі, але стійкі острови. Подальший аналіз даних Juno про ці озера може пролити світло на розподіл тепла під корою Іо та еволюцію вулканізму. Оскільки орбіта Juno все далі віддаляє його від Іо, шанс на ще один проліт поки що втрачено. Вчені шукають аналоги на Гаваях та в Ісландії, а також потенційні дані з місій Europa Clipper НАСА та Jupiter Icy Moons Explorer (JUICE) Європейського космічного агентства, щоб забезпечити майбутнє розуміння цього загадкового світу.
"Ми продовжимо вивчати ці дані та моделі, - сказав Болтон, - але, можливо, колись у нас буде місія, яка дійсно повернеться і наблизиться до Іо, щоб провести додаткові виміри".
