Місія NASA Juno вперше безпосередньо виміряла температуру неглибоких шарів під поверхнею Іо — найбільш вулканічно активного світу Сонячної системи. Результати показали, що під верхнім шаром кори температура зростає набагато швидше, ніж можна пояснити сонячним нагріванням.
Вимірювання виконані мікрохвильовим радіометром MWR під час двох близьких прольотів Juno повз супутник Юпітера.
Juno побачила на кілька метрів під поверхню
На відміну від інфрачервоних камер, які визначають температуру лише найверхнішого шару, MWR може проникати мікрохвилями глибше у речовину.
Під час спостережень інструмент отримав дані від глибин від кількох сантиметрів до кількох метрів. NASA повідомляє, що в багатьох районах температура зростала більш ніж на 40°F, або понад 20°C, лише за кілька футів углиб.
Сонце не може пояснити такий градієнт
Якби нагрівання визначалося переважно сонячним світлом, температура мала б швидко знижуватися з глибиною. На Іо спостерігається протилежна картина — тепло йде знизу.
Це прямий доказ дуже сильного внутрішнього теплового потоку, який і підтримує надзвичайну вулканічну активність супутника.
Юпітер постійно «мне» Іо гравітацією
Головне джерело енергії Іо — припливне нагрівання. Супутник рухається дещо витягнутою орбітою, тому гравітаційна сила Юпітера постійно змінюється.
Величезна планета то розтягує, то стискає Іо. Це механічне деформування перетворюється на тепло всередині супутника та живить сотні активних вулканів.
Локальні аномалії пов’язані з вулканічними районами
Дані Juno показали особливо сильні підповерхневі теплові аномалії в районах активних вулканічних комплексів. Один із найбільших осередків збігається з областю Zal Montes Patera, де камери Juno раніше бачили активний потік лави.
Це допомагає безпосередньо пов’язати тепло, яке піднімається крізь кору, з конкретними поверхневими проявами вулканізму.
Іо виявилася дуже гладкою та пористою
Ще один несподіваний результат стосується фізичних властивостей поверхні. Мікрохвильові дані свідчать, що значна частина верхнього шару має низьку щільність і дуже гладку структуру.
Можливо, поверхню постійно вкривають нові відкладення вулканічного матеріалу, які заповнюють нерівності та створюють пухкий верхній шар.
Метод може бути корисним і на Землі
Команда Juno вважає, що мікрохвильове зондування такого типу може застосовуватися не лише на інших світах. Подібний інструмент біля земних вулканів потенційно здатен показувати прихований підповерхневий температурний градієнт.
Це могло б дати додаткову інформацію про рух тепла перед виверженнями та про структуру вулканічних систем.
Для планетології ж відкриття особливо важливе: вперше вчені отримали прямий температурний профіль під поверхнею кам’янистого супутника за межами Землі. Іо перетворюється з яскравого «вулканічного шоу» на лабораторію, де можна досліджувати, як тепло рухається крізь кору цілого світу.
