Ученые из Мичиганского и Калифорнийского университетов полагают, что им удалось объяснить феномен искажения магнитного поля вблизи Ио — спутника Юпитера, который считается наиболее вулканически активным объектом в Солнечной системе. Под поверхностью Ио обнаружен большой слой расплавленной магмы, способной пропускать электрический ток.

Ио уже давно привлекал внимание исследователей. В отличие от Земли, где вулканическая активность сосредоточена на отдельных участках (как правило, вдоль тектонических разломов), на спутнике Юпитера вулканы равномерно распределены по всей поверхности, причем они являются действующими и ежегодно извергают в 100 раз больше лавы, чем земные. При этом объем Ио в четыре раза меньше земного, а его масса в шестнадцать раз меньше, чем у нашей планеты.

Вулканы Ио подразделяются на несколько типов. Большинство имеют температуру 350-400 кельвинов и скорость газовых выбросов около 500 метров в секунду. Высота такого выброса достигает 100 километров и более, а выпадающие вулканические осадки имеют белый цвет.

Вулканы второго типа отличаются очень высокой температурой кальдеры (то есть воронки, оставшейся после взрыва вулкана), имеют скорость выбросов около 1 километра в секунду и высоту выброса до 300 километров. Они окружены темной кольцевой окантовкой на расстоянии нескольких сот километров от кальдер. К этой второй группе относится самый известный вулкан Пеле, а также найденные позднее Сурт и Атен.

Очень любопытный вулканический объект — Патер Ра, от которого отходят радиальные змеевидные потоки. Они тянутся на расстояния до 200 километров, при этом их цветовые оттенки меняются от коричневого до светло-оранжевого и снежно-белого. Природа этих потоков пока неясна.

Несколько лет назад вдоль орбиты Ио было зафиксировано излучение кислорода, паров натрия и серы. Поначалу это объяснили выбросами газообразных веществ, извергаемых вулканами. К тому же, некоторые участки поверхности спутника имеют бледно-оранжевый цвет, что вызвано, по-видимому, отложениями серы и сконденсированного сернистого газа.

Но расчеты показывают, что при средней плотности 3,53 граммов на кубический сантиметр и диаметре 3620 километров ускорение свободного падения на поверхности Ио достаточно велико составляет достаточно большую величину — 1,81 метра на секунду в квадрате. Из-за низкой температуры вулканические газы и пары быстро конденсируются и выпадают на поверхность небесного тела в виде инея и снега. Так что «газовые столбы» над Ио имеют другое происхождение.

Семь лет назад космический зонд «Галилео» закончил свою миссию по исследованию юпитерианских лун. Одной из странностей, с которыми столкнулись исследователи, было заметное искажение магнитного поля вблизи Ио. Причину этого долго не могли назвать. И лишь недавно, повторно проанализировав записи магнетометра зонда, давно погибшего в атмосфере газового гиганта, исследователи НАСА пришли к выводу, что на глубине 30-50 километров под поверхностью спутника Юпитера находится гигантский океан расплавленной и полурасплавленной лавы, в том числе магматической породы, богатой железом и магнием. Очевидно, она и служит «источником питания» для вулканов Ио.

Поскольку магма Ио обладает очень высокой электропроводимостью: она в миллионы раз превышает, скажем, электропроводимость скальных пород на поверхности Земли, — это вызывает скачки магнитного поля и заставляет магнитометры «звенеть». По характеру сигнала удалось определить не только глубину залегания магмы, но и толщину ее слоя — около 50 километров. Также, по подсчетам ученых, масса океана лавы составляет как минимум 10 процентов от всей массы Ио, а температура магмы — около 1200 градусов по Цельсию.

По мнению исследователей, миллиарды лет назад такие же океаны горячей магмы лежали под поверхностью Земли и Луны, однако со временем произошло остывание. Однако на Ио этого не происходит — дело в том, что гравитация Юпитера, а также ближайших спутников (Европы и Ганимеда) вызывает сильные приливы, разогревающие магму. Благодаря приливным воздействиям в недрах Ио выделяется огромное количество энергии, равное 60-80 миллионам мегаватт.

Мощность энергосистемы, куда входят Юпитер и Ио, в 20 раз превышает суммарную мощность всех земных электростанций. Так что фактически она является гигантским естественным космическим электрогенератором, равного которому нет в Солнечной системе.