Удивительная Солнечная система

Ближе Ио к Юпитеру лежат лишь орбиты «внутренних» спутников: Метиды, Адрастеи, Амальтеи, Тебы. Это, как указывалось выше, сравнительно небольшие несферические тела, и они, очевидно, не испытывают вследствие своей малости таких мощных приливных воздействий со стороны Юпитера, как Ио (рис. 46 на цветной вклейке). Этот планетоид – уникум. Имея всего 3640 км в диаметре, то есть будучи лишь чуть больше (и чуточку массивнее) Луны, Ио «держит» свои недра в расплавленном состоянии. Впрочем, правильнее будет сказать, что за жидкофазное состояние недр Ио отвечает Юпитер: без его мощных приливных воздействий не наблюдалось бы ничего подобного. Ведь Ио находится близко к планете-гиганту, делая один оборот примерно за 42 ч. В итоге мощность выделяемого недрами Ио тепла составляет 2 Вт с каждого квадратного метра, что в 30 раз выше, чем на Земле. Неплохо для столь небольшого тела! Само собой, это тепло не может выделяться равномерно: все-таки поверхность любого космического тела мало похожа на чугунную сковородку. И действительно, поверхность Ио испещрена горячими точками и действующими вулканами, через которые избыток тепла и канализируется в космическое пространство. Только один пример: в 1979 году приборы «Вояджера-1» зафиксировали одновременное извержение как минимум шести вулканов на Ио.

Вулканы Ио своеобразны: они выбрасывают огромное количество серы (поэтому цвет Ио – желто-оранжевый). Сера – довольно распространенный элемент в Солнечной системе, сернистые соединения – типичные включения в метеоритах, да и у нас на Земле широко распространены сульфиды и сульфаты. Минералы пирит FeS₂, галенит (свинцовый блеск) PbS, халькопирит CuFeS₂, англезит PbS0₄ и ряд других не только весьма известны, но и имеют промышленное значение. Наконец, вулканы Земли выбрасывают немало сероводорода H₂S, который реагирует в атмосфере с кислородом, образуя водяной пар и серу, откладывающуюся на стенках вулканических кратеров. Существуют и не связанные с вулканами месторождения серы. Короче говоря, сера – не диво дивное, а элемент, которого много. Но чтобы вулканы фонтанировали жидкой серой – такое можно увидеть только на Ио. Естественно, сера, легко загорающаяся в кислородной среде, не горит на Ио, поскольку количество кислорода в атмосфере этого спутника ничтожно мало. Поэтому выброшенная из вулканов сера накапливается на поверхности, причем некоторые районы меняют свой облик буквально на глазах наблюдателей.

Но атмосфера у Ио есть! При непрекращающемся вулканизме она просто неизбежна. Есть у Ио и собственное магнитное поле – следствие жидких недр, – и оно создает «пузырь» внутри мощной магнитосферы Юпитера. Интенсивность магнитного поля Юпитера в «пузыре» падает на 30 %. Верхняя часть атмосферы Ио является ионосферой. На фотографиях Ио, сделанных в 1998 году АМС «Галилео» в тени Юпитера, отчетливо видны полярные сияния, вызванные возбуждением атомов ионосферы высокоэнергичными космическими частицами, разогнанными мощным магнитным полем Юпитера.

Ионосфера Ио разделяет попавшие в нее положительные и отрицательные заряженные частицы, отбрасывая их в противоположные стороны. Электрический потенциал между ними не назовешь слабым: 400 кВ!

В конце 1995 года «Галилео», еще не выведенный на около-юпитерианскую орбиту, пролетел всего в 900 км от Ио и под влиянием гравитации этого спутника несколько изменил траекторию. По степени этого изменения можно судить о распределении масс внутри притягивающего объекта. Вычисления показали, что внутри Ио находится ядро из чистого и сернистого железа, причем радиус ядра составляет почти 900 км, а масса – от 20 до 27 % массы всего спутника. (Массовая доля железного ядра Луны значительно меньше.) Ядро окружено частично расплавленной, но и частично твердой каменистой породой, образующей сразу и мантию, и кору. Весьма оригинально: крупный спутник не имеет отдельной коры, словно какой-нибудь мелкий астероид! Слишком уж активны недра Ио, чтобы на поверхности могла сформироваться постоянная кора, – судя по всему, не успев толком сформироваться, она сразу вовлекается в очень активное конвективное движение и прекращает свое существование, погрузившись в глубины Ио.

Не правда ли, очень хорошо, что наша Земля бредет по орбите лишь в компании Луны, а не является близким спутником гигантской планеты?