Ученые обнаружили, что вулканическая луна Юпитера Ио испускает намного больше тепла, чем считалось ранее, что ставит под сомнение существующие теории о ее внутренней структуре. Данные космического аппарата Juno от НАСА, хотя и были весьма подробными, были неправильно интерпретированы, что привело к существенному недооценке огненной активности Ио. Это открытие рисует более горячую и сложную картину этого захватывающего небесного тела.
Корень в этой ошибке кроется в том, как ученые анализировали данные от прибора Juno — ИК-маппер для изучения авроры Юпитера (JIRAM). Предыдущие исследования главным образом сосредотачивались на определенной полосе инфракрасного света, известной как M-полоса, которая в основном захватывает чрезвычайно высокие температуры. Этот подход, подобно тому, как судить о костре только по пламени и игнорировать более прохладные угли, давал неполное представление о тепловой активности Ио.
«Проблема в том, что эта полоса чувствительна только к самым высоким температурам и поэтому склонна выделять самые яркие участки вулканов, игнорируя более холодные, но гораздо более обширные», — объясняет Федерико Тоси, ведущий исследователь Национального института астрофизики Италии (ИНАФ). «По сути дела, это как оценивать яркость костра, наблюдая только пламя, а не окружающие угли: вы фиксируете самые светящиеся точки, но не измеряете все тепло, которое он по-настоящему испускает».
Пересмотр данных Juno с более широкой перспективы показал, что вулканическое тепло Ио сосредоточено в удивительно небольшом количестве мест. Около половины излучаемой луной энергии поступает всего из 17 из ее 266 известных вулканических источников. Эти вулканы, в отличие от ранее предполагаемого, неравномерно горячие; они демонстрируют светящееся внешнее кольцо вокруг более холодного, твердого ядра. Хотя эти более горячие кольца кажутся ярче в M-полосе, огромная площадь их более прохладных кор может существенно больше вносить вклад в общую тепловую отдачу.
Это открытие имеет важные последствия для теорий о внутренней структуре Ио. Оно указывает на то, что глобальный лавовой бассейн, который ранее считался возможным объяснением интенсивной вулканической активности Ио, может отсутствовать под поверхностью.
«Когда эта «скрытая» составляющая также учитывается, фактический тепловой поток в сотни раз выше, чем тот, который рассчитан при анализе только M-полосы», — говорит Тоси. «Это существенный шаг вперед, потому что это меняет масштаб энергетического баланса спутника [Ио]».
Хотя полеты Juno в 2023 и 2024 годах предоставили беспрецедентные виды Ио, его орбита не позволит осуществить такие близкие подлеты в будущем. Будущие миссии, такие как Juice от ESA и Europa Clipper от НАСА, которые в основном сосредоточены на других лунах Юпитера, не обладают разрешением, достаточным для воспроизводства детальных наблюдений Juno.
Тем не менее, это исследование предоставляет важную основу для интерпретации даже более удаленных наблюдений Ио. Оно также подчеркивает необходимость будущих миссий, специально предназначенных для более подробного изучения этой загадочной луны. Только тогда ученые смогут полностью разгадать тайны самого вулканически активного тела в нашей солнечной системе.
