Что происходит с лунами Юпитера
Считается, что три из четырех крупнейших спутников газового гиганта — Ганимед, Каллисто и Европа — имеют океаны с жидкой водой под своими ледяными оболочками. На четвертом спутнике Ио под поверхностью расположен океан раскаленной магмы.
Основным объяснением того, почему эти маленькие миры остаются теплыми так далеко от Солнца, стало гравитационное перемешивание или приливные силы, исходящие от гигантского планетарного хозяина. Огромная масса Юпитера влияет на спутники, растягивая и сдавливая их. Это вызывает трение и нагрев.
Но до сих пор ни одно исследование не рассматривало то, сколько тепла луны могут получать в ходе гравитационного воздействия друг на друга.
«Поскольку луны намного меньше Юпитера, можно подумать, что приливы, вызванные, например, Ио на Европе, ничтожно малы и их не стоит брать в расчет», — говорит планетолог Хэмиш Хэй из Лаборатории реактивного движения НАСА.
Вместе с планетологами Энтони Трином и Исаму Мацуямой (оба из Университета Аризоны в Тусоне), Хэй вычислил силу приливных волн, которые спутники Юпитера поднимают в океанах друг друга.
Исследователи обнаружили, что степень приливов зависит от глубины океана. Соседние луны могут влиять друг на друга, создавая приливные волны с необходимой для создания резонанса частотой. По словам Хэй, это похоже на раскачивание ног на качелях или на синхронные шаги, заставляющие качаться мост.
«Когда вы попадаете в один из подобных резонансов, приливные волны начинают расти», — говорит Хэй. Исследователи подсчитали, что затем поднятые волны будут обрушиваться на внутреннюю часть луны и выделять при трении тепло. Если условия подходящие, то тепло приливных волн может превышать то, которое спутникам дает гравитация Юпитера. Наибольшие взаимные приливные силы могут быть между Ио и Европой.
«Практически все игнорировали эти эффекты лун, — говорит планетолог Синтия Филлипс из Лаборатории реактивного движения НАСА, которая не принимала участия в исследовании. — Я была просто поражена... количеством тепла, которое луны могут давать друг другу».