Учените измериха температурите под повърхността на вулканичния спътник на Юпитер – Йо, като за първи път в историята ни дадоха представа за скритата топлина, която задвижва най-вулканично активния свят в Слънчевата система.

По време на близките прелитания покрай Йо в края на 2023 г. и началото на 2024 г. космическият апарат „Юнона“ на НАСА насочи своя микровълнов радиометър (MWR) към спътника, проучвайки дълбочина от около 2 до 6 метра под повърхността. Първоначално проектиран да прониква през гъстите облаци на Юпитер, инструментът вместо това разкри мощен нов начин за изучаване на движението на топлината през планетарните кори според изявление на космическата агенция.

„Изненадващото откритие, че можем да видим под повърхността на скалист спътник, има важни последствия за изучаването на вулканите на Земята“, заяви Скот Болтън, съавтор на проучването и главен изследовател на проекта „Юнона“. „Юнона“ ни научи, че ако погледнем с инструмент от типа MWR в близост до вулкан на Земята, може да видим подобен сигнал в температурния градиент под повърхността, което ще ни даде нова информация за това как функционират земните вулкани.“

Досега изследователите разчитаха почти изцяло на инфрачервени наблюдения, които регистрират само температурата на повърхността на Йо. Чрез проучвания на няколко фута под повърхността „Юно“ за първи път разкри как топлината се разпространява през кората на спътника.

Измерванията показаха, че температурите се повишават с повече от 22 градуса по Целзий само на няколко метра под повърхността – много повече, отколкото би могло да се обясни само със слънчевата светлина. Картата на подповърхностната топлина на „Юнона“ разкри също така локализирани области с повишена топлина, като температурите там са между 10 до 20 градуса по Целзий по-високи от тези на околния терен.

Наблюденията на „Юнона“ разкриха и още една изненада. Въпреки че е известен със своите високи планини и активни вулкани, голяма част от повърхността на Йо изглежда забележително гладка и съставена от материал с необичайно ниска плътност. Изследователите смятат, че спътникът е покрит с порести слоеве от вулканична пепел, сярна слана и други отломки от изригвания, които непрекъснато обновяват повърхността на Йо, заравяйки по-старите терени под свежи отлагания.

Учените смятат, че топлината, засечена под повърхността на Йо, може да се издига равномерно от разтопената вътрешност на спътника през проводима кора или да идва от джобове с охлаждащи се лавови потоци, затворени точно под повърхността. Така или иначе данните предоставят най-ясната досега картина за това как Йо пренася топлината от своята вътрешност.

За разлика от Земята, където вулканизмът се дължи предимно на топлината от радиоактивния разпад, Йо непрекъснато се разтяга и свива под въздействието на огромната гравитация на Юпитер, докато обикаля около гигантската планета. Това постоянно приливно-отливно изкривяване генерира огромни количества вътрешна топлина, която захранва стотици активни вулкани и превръща Йо в най-вулканично активния обект в Слънчевата система. Като подобрят разбирането на учените за това как топлината и магмата се движат под повърхността на планетата преди изригванията, същите микровълнови техники, използвани от „Юнона“, един ден биха могли да помогнат на изследователите да наблюдават по-добре вулканите на Земята и да подобрят прогнозирането на изригванията.

Тъй като Йо е краен пример за вулканична активност, той служи като естествена лаборатория за изучаване на начина, по който топлината се разпространява през планетарните кори. Тези познания биха могли да помогнат на учените да разберат по-добре древния вулканизъм на Марс, Венера и Луната, чиито ландшафти са били оформени от мащабни изригвания преди милиарди години.

Тази техника може да подпомогне и търсенето на живот другаде. Макар Йо да е твърде враждебна, за да поддържа живот, микровълновите инструменти могат да проникват и под ледените повърхности. „Юнона“ вече е използвала същия инструмент за изследване на луните на Юпитер – Европа и Ганимед, където учените смятат, че под дебели ледени кори се крият обширни океани. Разбирането на това как топлината се разпространява през тези кори е ключово за определянето дали те биха могли да приютяват среди, подходящи за живот, какъвто го познаваме.

Снимка: Unsplash/NASA, JPL-Caltech, SwRI, MSSS

Виж още: Навреме за плажа: Разработиха преносимо устройство, което измерва кога тялото изгаря мазнини