Юнона впервые измерила температуру под поверхностью Ио

Зонд "Юнона" впервые измерил температуру под поверхностью спутника Юпитера Ио и обнаружил неожиданно сильный нагрев даже на небольших глубинах. Результаты исследования были опубликованы в журнале Journal of Geophysical Research: Planets.

"Микроволновой радиометр "Юноны" непосредственно измерил тепловыделение Ио, заглянув под поверхность. Неожиданное открытие, которое мы смогли увидеть внутри скалистой луны, показало нам, что если мы подлетим к земному вулкану с помощью такого прибора, как MWR, мы, вероятно, увидим аналогичную картину изменений температуры на поверхности - и это может дать новое понимание того, как работают земные вулканы", - говорит главный исследователь миссии Скотт Болтон из Юго-Западного исследовательского института в Сан-Антонио, соавтор исследования.

Он разработал микроволновый радиометр (MWR) для «Юноны» для изучения внутренней части облачного покрова Юпитера и исследования динамики и состава глубокой атмосферы газового гиганта. Шесть микроволновых антенн MWR работают как единый прибор, одновременно обнаруживая излучение в широком диапазоне длин волн. Во время расширенной фазы миссии радиометр исследовал три галилеевых спутника Юпитера — Ганимед, Европу и Ио.

Заглянул глубоко в глубину с помощью радиоволн

"Радиоволны разной длины проникают на разную глубину, что дает нам новый способ изучения как глубокой атмосферы планет-гигантов, так и подповерхностной коры ледяных и скалистых лун. На Ганимеде и Европе мы заглянули на десятки километров в глубину, ведь их ледяная оболочка представляет собой почти чистую воду. Но возможность проникнуть в вулканическую породу Ио стала для нас полной неожиданностью", - объясняет Болтон.

Во время пролётов 30 декабря 2023 года и 3 февраля 2024 года аппарат прошёл на расстоянии около 1500 километров от поверхности спутника.

"Прибор измерял тепловое излучение Ио на глубинах от нескольких сантиметров до нескольких метров. Где бы мы ни измеряли, уже на глубине пары футов температура поднималась более чем на 20 °C. Этот градиент нельзя объяснить только солнечным нагревом", - говорит ведущий автор Шеннон Браун из Лаборатории реактивного движения НАСА.

Эти данные допускают два возможных объяснения. Во-первых, тепло может равномерно подниматься из глубины. В локальном масштабе этот фоновый тепловой поток невелик — от 1 до 3 Вт на квадратный метр, — но в масштабах всего спутника это всплеск энергии, в 30 раз превышающий средний показатель по Земле. Кроме того, сигнал может исходить от остывающих потоков лавы, покрытых затвердевшей коркой толщиной около 9-11 метров, занимающих примерно 10% поверхности Ио в любой момент времени.

Равнины Ио

Еще одним открытием двух полетов стали равнины Ио. Раньше спутник был известен своими высокими горами, но данные MWR показывают, что помимо видимого рельефа на поверхности есть обширные плоские участки, простирающиеся на 100 и более километров. Поскольку «Юнона» пролетала над перекрывающимися областями Ио под разными углами, она смогла составить карту отражения микроволн от поверхности, подобно тому, как пассажир самолета видит только солнечный свет, отражающийся от моря под определенными углами.

"Вдали от гор поверхность больше напоминает Великие равнины Северной Америки. И хотя Ио представляет собой скалистое тело, материал на его поверхности имеет очень низкую плотность — больше похож на пемзу или рыхлый вулканический пепел, чем на твердую породу", — добавляет Браун.

Автоматизированный космический корабль "Юнона" работает в окрестностях Юпитера с 2016 года. Миссия должна была завершиться в сентябре 2025 года, но ее несколько раз продлевали. В настоящее время зонд исследует кольца и небольшие спутники гиганта.