Сондата „Juno“ на НАСА разкри вътрешността на най-вулканично активния обект в Слънчевата система

Учените разгадаха една от основните загадки на вулканичната активност на спътника на Юпитер Йо. Те са определили глобалната същност на вулканичните процеси на тази луна, чиито изригвания са забелязани за първи път преди 44 години от сондата на НАСА „Вояджър 1“. До голяма степен се очакваше, че Йо има глобален океан от нажежена магма във вътрешността си. Новите данни обаче показват, че това е погрешно схващане – всеки вулкан на Йо има свой собствен „ад“.

Съдържанието на вътрешността на едно небесно тяло може да се определи по гравитационното му поле. В тази връзка Земята и Луната имат подробни карти на гравитационните смущения, което ни помага да изчисляваме орбитите на космическите мисии. Картите на гравитационните полета на Земята и Луната са създадени с помощта на спътници и измервания на техните скорости и ускорения, дължащи се на гравитационните сили.

По същия начин учените са направили и картографирането на гравитационното поле на Йо. Сондата на НАСА „Juno“ (Джуно) беше тестово тяло за тази цел.

По време на две близки преминавания покрай Йо през декември миналата година и февруари тази година сондата се доближи до спътника на 1500 километра. През това време тя поддържаше връзка със Земята. Това означава, че радиоканалът е работил на две честоти. По промените в дължината на вълните, дължащи се на ефекта на Доплер могат да се изчислят промените в скоростта на сондата (ускорение или забавяне). По този начин гравитацията на Йо, в зависимост от съдържанието на вътрешността ѝ би повлияла на сондата по един или друг начин. Учените успяха да направят точни изчисления и да разберат какво означава това.

Изчисленията и моделирането показаха, че мантията на Йо на малка дълбочина (около 50 километра) е по-скоро еластична, отколкото течна. Ако на спътника имаше глобален океан от течна магма, реакцията щеше да е съвсем различна.

Течната магма би реагирала по-силно на приливните сили на Юпитер и това би създало по-силни гравитационни смущения, които биха се отразили в ускорението на „Juno“ по време на близкото му прелитане около тази луна. В случая с Йо стотици едновременно действащи вулкани се захранват от собствени магмени джобове, вместо да черпят от общ източник.

Свършената работа от учените помогна да разберем, че не е задължително приливните сили да са толкова силни, колкото тези на Юпитер, за да разтърсят вътрешността на най-близката луна в разтопен океан от магма. Очевидно това ще помогне при оценката на екзопланетите и тяхната геология и еволюция. Освен това планетолозите изглежда трябва да преразгледат възможната структура на други близки спътници на Юпитер и Сатурн, които в крайна сметка ще имат пряко въздействие върху нашите космически програми.