Ученые обнаружили океан магмы на спутнике Юпитера

Ученые обнаружили океан магмы на спутнике Юпитера

Проведя анализ данных, полученных с космического аппарата Galileo, ученые Национального управления США по аэронавтике и исследованию космического пространства (NASA) пришли к выводу, что под поверхностью спутника Юпитера Ио скрывается океан расплавленной или частично расплавленной магмы.

По данным NASA открытие уже находит первые прямые подтверждения такого рода магматического слоя и объясняет, почему спутник Юпитера является самым известным вулканическим объектом в Солнечной системе.

Рис.1 Космический аппарат Galileo на фоне Юпитера и его спутника Ио.  (Источник изображения: www.jpl.nasa.gov)

Исследование было проведено учеными университетов штата Калифорнии города Лос-Анджелес и Санта-Крус, а также Мичиганского университета США. Результаты проведенной научной работы были опубликованы в журнале «Science».

По словам главного автора исследований, ученого Института геофизики и планетарной физики Калифорнийского университета Кришана Хурана, ему и его команде, наконец-то, удалось понять, откуда берется магма на Ио, и найти объяснение некоторым непонятным данным, полученным с магнитометра Galileo.

Каждый год Ио производит примерно в 100 раз больше лавы, чем все вулканы на Земле вместе взятые. Но в отличие от земных вулканов, залегающих в локализованных горячих точках и имеющих вид «огненного кольца» вокруг Тихого океана, вулканы Ио распределены по всей его поверхности.

То, что Ио обладает обширным вулканизмом и высокотемпературной лавой, наводило ученых на мысль, что внутри спутника существует огромный резервуар магмы, однако ранее прямых подтверждений этому не было. Лишь позднее удалось это доказать.

Американские ученые использовали вращающееся магнитное поле Юпитера, в качестве зондирующего сигнала и показали, что данные магнитометра, собранные космическим аппаратом Galileo вблизи Ио, представляют собой доказательство существования электромагнитной индукции в глобальном проводящем слое спутника Юпитера. Глобальный подповерхностный океан магмы, расположенный на глубине около 30-50 км, помогает объяснить активность и самого спутника Ио.

Согласно высказыванию Торренса Джонсона, ученого из Лаборатории реактивных двигателей NASA в Пасадене, штате Калифорния, было сделано предположение, что Земля и Луна, возможно, имели аналогичные магматические океаны миллиарды лет тому назад в момент своего рождения, но уже давным-давно остыли. «Вулканизм Ио сообщает нам о том, как функционируют вулканы, и обеспечивает окно во времени, позволяющее проследить за типами вулканической активности, которые могли происходить на Земле и Луне на ранних стадиях их развития».

Космический аппарат NASA Voyager обнаружил вулканы Ио в 1979 году, сделав в то время это небесное тело вторым в Солнечной системе после Земли, известным своими активными магматическими вулканами. Энергия для вулканической активности Ио вырабатывается благодаря сжатию и растяжению этого небесного тела под действием силы гравитации Юпитера. Крупнейшая планета Солнечной системы производит огромные гравитационные волны, которые насквозь пронизывают Ио и вызывают возмущения расплавленных пород под его поверхностью. Иначе говоря, в проводящем магматическом слое, расположенном под твердой корой Ио, происходит искажение силовых линий магнитного поля Юпитера, что, в дальнейшем, приводит к возмущению самой магмы.

Ученые обнаружили океан магмы на спутнике Юпитера

Космический зонд Galileo был запущен в 1989 году, а в 1995 – уже вышел на орбиту вокруг Юпитера. Необъяснимые показания магнитометра, полученные с Galileo при облете спутника Ио, появились в октябре 1999 и феврале 2000 гг. На тот момент магнитометр космического аппарата показал, что Ио каким-то образом искажает магнитное поле Юпитера, но почему так происходит – никто тогда не смог объяснить. После проведения успешной миссии, аппарат целенаправленно был послан в атмосферу Юпитера с большой скоростью, где расплавился и завершил свою работу в 2003 году.

Рис.2. Искажение силовых линий магнитного поля Юпитера в подповерхностном магматическом слое Ио.  (Источник изображения: www.sciencemag.org)

По словам одного из участников исследования из Университета штата Мичиган Сяньчжэ Цзя, в ходе заключительного этапа миссии Galileo понять, что происходило внутри Ио, не представлялось возможным, так как «во времена Galileo модели взаимодействия Ио с магнитным полем Юпитера были недостаточно точными и не позволяли прощупывать недра спутника. Теперь же мы нашли способ интерпретировать показания магнитометра».

Недавнее исследование в области физики минералов выявило, что группа пород, известных как «ультрамафические», или как их еще иначе называют, «ультраосновные» становятся способными передавать существенное количество электрической энергии, находясь в расплавленном состоянии. Ультраосновные породы имеют непосредственно вулканическое происхождение, либо сформированы в процессе охлаждения магмы. Считается, что на Земле они возникают из мантии. Изучение данного вопроса побудило Кришана Хурана и его коллег проверить гипотезу о том, что странные показания магнитометра Galileo, были вызваны электрическим током, текущим в расплавленном или частично расплавленном слое такого рода пород. В ходе исследований была установлена связь между результатами измерений магнитометра и особенностями внутреннего строения Ио. Ученые определили, что такой расплавленной породой в недрах Ио является лерцолит – магматическая порода, богатая силикатами магния и железа. На Земле она встречается, например, в Швеции и некоторых других Скандинавских странах. Плавление лерцолита повышает его электропроводность, что, в свою очередь, позволяет защитить внутреннюю область Ио от магнитных возмущений, вызванных вращением Юпитера. При такой защите направление магнитного поля внутри спутника сохраняется вне зависимости от того, что происходит с его наружной стороны.

Кроме того, ученые доказали, что модель полностью твердой мантии не дает требуемых результатов для обоснования показаний магнитометра, а вот глобальный подповерхностный слой магмы толщиной более 50 км с частично расплавленной породой (доля расплавленности ? 20%), расположенный на глубине 30-50 км под корой Ио, полностью согласуется с наблюдениями. При этом магматический океан составляет, по крайней мере, 10% от общего объема мантии спутника, а температура самой магмы превышает 1200 градусов Цельсия.

Ольга Юрина

Программы электронного документооборота позволяют практически мгновенно обмениваться самыми различными документами со своими поставщиками, клиентами, удаленными организациями на каком угодно расстоянии.

Отрицательный голосПоложительный голос (+3 рейтинг, 3 голосов)
Loading ... Loading ...
Опубликовано 22 Май 2011 в 17:06.
В рубриках: Колонка журналиста, Ольга Юрина..
Вы можете следить за ответами к этой записи через RSS 2.0.
Вы можете оставить свой отзыв, пинг пока закрыт.

Распечатать запись Распечатать запись

RSS комментарии этой статьи

Комментарии»

Комментариев нет.

Имя (обязательно)
E-mail (обязательно - не публикуется)
Ваш комментарий (уменьшить поле | увеличить поле)
Вы можете использовать <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <strike> <strong> в своём комментарии.
*

Ссылки на эту запись

Архив

Свежие записи

Блоги

ПУТЬ В МОНАСТЫРЬ (II часть)

74610747_4230267_50828466_1257520994_insightb
«Проповедью должны быть наши жизни, а не наши слова»
Томас Дже
фферсон
 
 
     В первой части нашей беседы о ...

18 Фев 2015 | Ваш отзыв | Далее

Диалоги

Петька пылил ногами. Теплая земля согревала босые ступни. Мелкие камни забивались между пальцев. Покусывал тонкий золотистый стебель пшеничного колоса.  В потной ладони сжимал очищенные зерна.
Солнце припекало макушку.

Тропа ...

15 Фев 2015 | Ваш отзыв | Далее