Группа планетологов из Калифорнийского и Мичиганского университетов показала, что в структуре Ио, одного из четырёх крупных галилеевых спутников Юпитера, должен выделяться подповерхностный океан магмы.

Косвенным свидетельством существования такого океана называют чрезвычайно активную вулканическую деятельность на Ио, следы которой обнаружили ещё в 1979 году аппараты «Вояджер». Сейчас учёным известно, что вулканы распределены по всей поверхности спутника, а общий объём ежегодно извергаемой ими лавы примерно в 100 раз превосходит аналогичный земной показатель.

Более значимые опытные данные авторы извлекли из архивов миссии «Галилео», стартовавшей в 1989-м. Через шесть лет этот зонд вышел на орбиту Юпитера, а в 2003 году его работа была завершена.

В список приборов, установленных на борту аппарата, входил магнитометр. «Во времена «Галилео» модели взаимодействия Ио с магнитным полем Юпитера были недостаточно точными и не позволяли прощупывать недра спутника, — говорит участник исследования Сяньчжэ Цзя (Xianzhe Jia). — Теперь мы нашли способ интерпретировать показания магнитометра».

Связь между результатами измерений «Галилео» и особенностями внутреннего строения Ио устанавливается за счёт того, что мантию последнего слагают ультраосновные породы. Плавление увеличивает их электропроводность, а это даёт возможность экранировать внутреннюю область спутника от магнитных возмущений, связанных с вращением Юпитера. При экранировании направление магнитного поля внутри луны должно сохраняться вне зависимости от того, что происходит снаружи.

Как выяснилось, модель абсолютно твёрдой мантии не соответствует данным с магнитометра, но добавление подповерхностного слоя магмы толщиной более 50 км с долей расплавленной породы, превосходящей 20%, решает все проблемы. Объём океана должен составлять не менее 10 процентов от объёма всей мантии, а его температура, вероятно, превышает 1 200 ˚C.

Смещение линий магнитного поля при вращении Юпитера:

Строение Ио. Кора спутника, толщина которой составляет 30–50 км, отмечена серым, а находящийся ниже океан магмы — красно-коричневым. За ним располагаются выделенная оранжевым мантия и железистое ядро радиусом в 600–900 км. Синим показаны линии магнитного поля, соединяющие южную и северную полярные области Юпитера. (Иллюстрация НАСА / JPL / University of Michigan / UCLA.)