Аномальная вулканическая активность спутника Юпитера снова поставила исследователей в тупик
Спутник Юпитера Ио считается самым буйным в сейсмическом отношении космическим телом Солнечной Системы. Лава, вырывающаяся из жерл его многочисленных и огромных вулканов, поднимается порой на высоту до 400 километров. Теперь же выясняется вдобавок, что они расположены совсем не там, где по всем расчетам им положено быть.
Аномально активный вулканизм Ио объясняется тем, что это самый близкий спутник Юпитера и его гравитационная связь с материнской планетой чрезвычайно сильна. Вдобавок, два других спутника – Европа и Ганимед – тоже оказывают на его движение свое (пусть небольшое, но регулярное, как швейцарские часы) гравитационное влияние.
Так случилось, что периоды их орбит кратны – Ио, самый быстрый из них, совершает два оборота вокруг Юпитера, когда Европа совершает один, а год Ганимеда еще ровно в два раза длиннее. Такое соседство в конце концов сделало орбиту Ио вытянутой. Теперь, когда Юпитер приближает спутник к себе, он начинает сжимать его и отпускает гравитационные тиски, когда Ио удаляется. Подобные танцы очень плохо влияют на сейсмическое спокойствие Ио.
Исследователи совместной команды НАСА и Европейского космического агентства попробовали разобраться с сейсмикой Ио и обработали на компьютере все данные о спутнике начиная с 2007-го года.
Вулканизм любого крупного небесного тела определяется потоками тепла в нем, которые вызываются приливными процессами, и здесь есть противоборствующие течения. Если рассматривать тепловые течения, возникающие в глубоких слоях мантии, то получается, что тепловые максимумы должны концентрироваться в районе полюсов; а вот в астеносфере, то есть в тонком поверхностном слое, находящемся под корой Ио, тепло должно уходить к экватору. Подавляющее большинство исследователей сходится в том, что вулканизм Ио должен определяться именно астеносферным приливным нагревом и, стало быть, его вулканы должны концентрироваться вблизи экватора.
В действительности же оказалось, что основная вулканическая активность бешеного юпитерианского спутника концентрируется в районе от 30 до 60 градусов к востоку от той полосы, где она должна наблюдаться согласно компьютерному расчету. Об этом опубликована статья в журнале Earth and Planetary Science Letters.
С беспрецедентной детальностью ученые составили самую точную и самую подробную опись вулканов Ио. «Обнаруженный нами систематический сдвиг между наблюдаемым и расчетным расположением вулканов на Ио, - говорит глава исследования Кристофер Гамильтон из Университета штата Мериленд, - не может быть объяснен ни одной из существующих теоретических моделей приливного нагрева».
Разумеется, у исследователей есть предполагаемые объяснения парадоксу Ио, например, более быстрое вращение магматического слоя вокруг спутника или неучтенное влияние его магнитосферы, но, как известно, если на один вопрос есть десять ответов, то самый правильный из них – одиннадцатый. Так что пока Гамильтон вынужден признать: сегодняшнее понимание процессов приливного нагрева и их влияния на поверхностный вулканизм (во всяком случае, в том, что касается безумств, происходящих на Ио) далеко от полного.
