Ученые понимают, что разогревающее спутник тепло дает сжатие Ио гравитационным полем, но не понимают того, почему же вулканы расположены вовсе не там, где должны быть в соответствии с теорией сжатия.

Загадке Ио посвящено новое сообщение NASA. Исследователи некоторое время назад представили на страницах Earth and Planetary Science Letters статью, в которой была смоделирована деформация этого небесного тела за счет гравитационных сил Юпитера и двух других спутников, Европы и Ганимеда.

Гравитация вызывает на Ио приливы, причем, в отличие от всем известных приливов в земных морях и океанах, на Ио сжимается и растягивается весь спутник целиком. А приложенная к твердому телу механическая работа ведет к его нагреву: так что даже вдали от Солнца и без значительного количества радиоактивных элементов внутри Ио разогревается достаточно для появления на нем вулканов.

Причем ученые подчеркивают уникальность Ио — он ближе к Юпитеру, чем Европа и Ганимед и находится с этими двумя спутниками в орбитальном резонансе. То есть в то время, как Европа делает один оборот, Ганимед совершает два, а Ио — все четыре, причем это не приблизительное, а точное соотношение. Из-за которого спутники регулярно выстраиваются в линию и их — слабые по сравнению с планетарным — гравитационные поля сочетаются вместе.

Результатом приливного разогрева являются вулканы, выбрасывающие лаву на сотни километров в высоту и прекрасно видимые из космоса. Посмотрите, например, на захватывающий вид с борта New Horizons: когда этот аппарат к Плутону и астероидам пояса Куйпера пролетал мимо системы Юпитера, астрономы направили его камеры на Ио, сделали несколько кадров и склеили в короткий ролик.

Ничего подобного на других объектах Солнечной системы пока не найдено — разве что ледяные гейзеры Энцелада (спутник Сатурна) могут претендовать на второе место в конкурсе «самый высокий фонтан в радиусе трех световых лет». Снимок NASA.

Проработавший вблизи Юпитера много лет автоматический исследовательский зонд Galileo тоже заснял немало проявлений вулканической активности и на них тоже стоит посмотреть:

Черные подпалины — места недавних извержений, равно как и красное кольцо вокруг одной из отметин. Снимок NASA.

Благодаря нескольким научным аппаратам астрономы смогли составить достаточно подробные карты Ио с большинством вулканов. И вот тут исследователей ждала загадка — что первые, что новые уточненные модели сжатия-растяжения спутника не объясняют распределения вулканов по поверхности. Теоретически, вулкан должен находится в местах наибольшего нагрева, однако на практике они все смещены в сторону, причем почему-то восточный сдвиг предпочтительней западного.

Нельзя сказать, что эта проблема ставит ученых в тупик и у них совсем нет идей относительно ее разрешения — но вот какая гипотеза верна, пока совершенно неясно. Может быть, на Ио кора устроена так, что позволяет магме протекать далеко в сторону по пути от места наибольшего своего скопления до поверхности. Может быть, жидкий океан магмы внутри ведет себя в ответ на приливы не так, как смоделировано исследователями. А может, ученые неправильно учли эффект вращения небесного тела. В любом случае, бросать на полпути раскрытие тайн спутника никто не собирается — будет продолжено моделирование, будет продолжен анализ накопленной информации, а через десять лет к Юпитеру отправятся еще аппараты. Один из которых, если все пойдет по плану, будет российским.