Зонд Juno впервые измерил подповерхностное тепло на спутнике Юпитера Ио

Космический аппарат NASA Juno впервые провел прямые измерения тепла под поверхностью спутника Юпитера Ио, выявив крутой температурный градиент в неглубоких подповерхностных слоях самого вулканически активного мира Солнечной системы. Результаты, опубликованные в среду в Journal of Geophysical Research: Planets, были получены во время двух близких пролетов 30 декабря 2023 года и 3 февраля 2024 года, когда Juno приблизился к поверхности Ио на расстояние около 930 миль (1500 километров).

Данные, собранные микроволновым радиометром (MWR) Juno, показывают, что температура повышается более чем на 40 градусов по Фаренгейту всего в нескольких футах под поверхностью — градиент, который намного круче, чем можно объяснить только солнечным нагревом. MWR изначально был разработан для исследования глубокой атмосферы Юпитера, но также использовался для изучения трех галилеевых спутников планеты: Ганимеда, Европы и Ио. Возможность зондирования вулканических пород Ио стала неожиданным открытием.

Эти измерения важны, потому что экстремальный вулканизм Ио питается приливным нагревом — фундаментальным процессом, который также питает подповерхностные океаны на ледяных спутниках, таких как Европа и Ганимед. До сих пор ученые могли наблюдать только тепло, уходящее с поверхности или через извержения. Новые данные позволяют им охарактеризовать, как тепло движется от недр к поверхности, давая представление о приливном нагреве во всей Вселенной.

Данные MWR предполагают два возможных объяснения наблюдаемого тепла. Во-первых, тепло может устойчиво подниматься через проводящую кору с фоновым тепловым потоком от 1 до 3 ватт на квадратный метр — локально слабым, но в масштабах всей луны составляющим до 30 раз больше среднего тепловыделения Земли. Альтернативно, сигнал может исходить от остывающих лавовых потоков, покрытых примерно 30–35 футами (9–11 метрами) затвердевшей коры, занимающих около 10% поверхности Ио в любой момент времени.

Кроме того, пролеты показали, что поверхность Ио удивительно гладкая, с обширными равнинами, простирающимися на 60 миль (100 километров) и более. Материал поверхности имеет очень низкую плотность, напоминая пемзу или рыхлый вулканический пепел, а не твердую породу. Эти результаты открывают новые наблюдательные горизонты как для огненных, так и для ледяных миров, и метод может быть применен для изучения вулканов на Земле с помощью аналогичных микроволновых приборов.