Image Image Image Image Image Image Image Image Image Image

Новости астрономии и астрофизики — The Universe Times | 22.10.2017

Scroll to top

Top

Нет комментариев

Найдено объяснение странного расположения вулканов на Ио

Найдено объяснение странного расположения вулканов на Ио
shortstoryf

Учёных-планетологов давно интересует один вопрос: почему на спутнике Юпитера Ио существуют вулканы в, казалось бы, «неправильном» месте. Новое исследование, которое было проведено агентством НАСА в качестве ответа на этот вопрос указывает на потоки, существующие в подповерхностном океане расплавленной твёрдой породы, или магмы. Всё дело в том, что, согласно этому исследованию подповерхностные потоки жидкого вещества могут быть распространены шире, чем мы сейчас можем себе представить, и существуют они дольше. К тому же это явление относится как к магматическим океанам, там и водным и всем остальным, что существенно расширяет границы миров, потенциально пригодных для существования жизни.

«Это исследование является первым в истории планетологии, которое попыталось точно определить количество и распределение тепла, производимое жидкими потоками в подземном океане магмы на Ио. Мы обнаружили, что карта периодического нагрева, предсказанная нашей моделью движения жидкости, вполне правдоподобно может объяснить явления увеличения поверхностной температуры, которые фактически наблюдаются на этом спутнике», Роберт Тайлер, автор работы из Университета Мэриленда.

Ио — самый вулканически активный мир во всей Солнечной Системе. На нём присутствуют сотни извергающихся вулканов, выбрасывающих фонтаны лавы высотой до 400 километров. Интенсивная геологическая деятельность — результат наличия повышенной температуры, которая возникла в результате действия приливных сил массивного Юпитера и другого, менее массивного, но так же существенного влияния от спутника Европа, который является соседом Ио и расположен чуть дальше от Юпитера. Ио вращается быстрее Европы, совершая два оборота вокруг планеты-гиганта. За это же время Европа совершает всего один оборот. Такое упорядоченное движение означает то, что Ио испытывает самое сильное влияние своего соседа в одной и той же области орбиты, что искажает его траекторию в овал. Овальная форма орбиты, в свою очередь, заставляет поверхность и внутреннюю структуру спутника нагружаться, поскольку он проходит мимо Юпитера то ближе, то дальше. Благодаря такому эффекту и возникает избыточное тепло, которое фиксируется учёными.

Предыдущие теории, описывающие то, как это тепло вырабатывается, рассматривали спутник как твёрдый, но деформируемый объект, чем-то похожий на глину. Однако, когда учёные сравнили компьютерные модели теплового распределения и местоположение вулканов на Ио, они обнаружили, что большинство вулканов смещено на 30–60 градусов восточнее того места, где наблюдается самый сильный температурный пик. Авторы пришли к заключению, что такая странная особенность выглядит слишком упорядоченной, чтобы списывать её со щитов как простую аномалию, вроде магмы, которая течёт по диагонали через разломы и вырывается на поверхность в стороне от вулканов.

«Трудно объяснить такое регулярное расположение вулканов в таком количестве. Их концентрация в одной области тяжело объяснить, используя одну лишь нашу классическую модель разогрева твёрдого тела посредством приливных сил», Уэйд Хеннинг, соавтор исследования из Университета Мэриленда.

Ио Европа

На этом изображении показаны спутники Юпитера Ио и Европа. Изображение получено миссией «Новые Горизонты» 2 марта 2007 года. Спутник Ио расположился вверху, на его поверхности видны три вулкана. Вверху на 300 километров поднимается выброс от вулкана Тваштар, на диске Ио он расположен на 11 часов. На 9 часов расположился вулкан Прометей, а между ними лежит вулкан Амирани. Источник: NASA/JHU Applied Physics Laboratory/Southwest Research Institute

Эта тайна непонятного расположения вулканов на Ио уже обросла различными теориями об их возникновении. Одна из них увязывает взаимодействие между теплом, производимым движением потока жидкости и теплом, которое образуется в результате действия приливных сил на твёрдое тело.

«Жидкости, в особенности вязкие, могут вырабатывать тепло посредством фрикционной диссипации энергии во время своего движения. Мы думаем, что большая часть магматического океана является полностью расплавленным веществом или частично расплавленным раствором с вкраплениями твёрдых пород. Когда расплавленная порода течёт под действием гравитационной силы, она может тереться о твёрдую породу, её окружающую, вырабатывая тепло. Это процесс сможет быть чрезвычайно эффективным для определения толщины слоя и вязкости, создавая температурные резонансы, способные увеличить нагрев», — Кристофер Гамильтон их Аризонского университета.

Учёные думают, что именно комбинация вязкой жидкости и нагрева посредством приливных эффектов может лучше всего объяснить вулканическую деятельность, наблюдаемую на Ио. Согласно новым моделям, именно такая комбинация лучше всего объясняет вулканическую активность в экваториальной области и смещение самих вулканов на восток (вязкая модель), а также существование вулканов в более высоких широтах (приливные силы на твёрдое тело). И твёрдая и вязкая приливная активность создают все необходимые условия, способные одновременно поддерживать эти два процесса. Выходит, что все предыдущие исследования вулканической деятельности на Ио освещали только половину проблемы.

Ио вулкан

Пять кадров, на которых последовательно показано извержение вулкана Тваштар ни Ио. Съёмка миссии «Новые Горизонты». Источник: NASA/JHU Applied Physics Laboratory/Southwest Research Institute

Ко всему прочему эта работа может сыграть важную роль и в поиске внеземной жизни. В Солнечной Системе существуют спутники, которые испытывают на себе периодические воздействия и содержат в своих недрах океаны жидкой воды. К таким телам внешней Системы можно отнести Европу и спутник Сатурна Энцелад. Учёные серьёзно считают, что жизнь могла зародиться в таких океанах при определённых условиях, а эта новая работа предполагает, что океаны в недрах могут существовать значительно дольше, чем сейчас принято считать, а, следовательно, у жизни больше шансов возникнуть там.

По информации NASA.

Метки

Оставьте комментарий

Добавить комментарий

Яндекс.Метрика Рейтинг@Mail.ru Лицензия Creative Commons «The Universe Times» Google