Зонд Galileo подтвердил наличие океана внутри Каллисто

Чисто внешне спутник Юпитера Каллисто привлекает внимание тем, что его бурая грунтовая поверхность вся испещрена яркими белыми пятнами. Это кратеры, следы падений астероидов. Белые они потому, что тонкий верхний слой грунта скрывает глобальную корку чистого водяного льда. В этом смысле от своей тоже целиком покрытой льдом соседки Европы Каллисто отличается только «запыленностью».

Это второй после Ганимеда крупнейший спутник Юпитера и один из самых больших вообще в Солнечной системе — более 4800 километров в диаметре. Он по размерам почти такой же, как Меркурий. При этом Меркурий примерно втрое массивнее Каллисто, и это тоже явно указывает на то, что юпитерианская луна не каменная, а каменно-ледяная.

В 1995-2003 годах в системе Юпитера работал зонд Galileo, в общей сложности он пролетал мимо Каллисто восемь раз. На борту космического аппарата был в том числе магнетометр. Собственного магнитного поля Каллисто не вырабатывает, потому что для этого нужно иметь в ядре много расплавленного металла, а у Каллисто, как выше упомянуто, нет и намеков на что-либо подобное. Зато у самого Юпитера магнитное поле чрезвычайно мощное и создает вокруг него магнитосферу, которая простирается на миллионы километров.

Каллисто из четырех галилеевых спутников газового гиганта расположен дальше всего от него — без малого в 1,9 миллиона километров. Тем не менее и эта луна попадает внутрь магнитного щита планеты. Магнитосфера захватывает постоянно летящие от Солнца заряженные частиц, и эти частицы «выпадают» на спутники. Магнетометр Galileo показал, что на Каллисто от этого возникают индуцированные токи. Значит, небесное тело обладает веществом с хорошей электропроводимостью.

Есть две версии того, что это за вещество. Первая — летающая над Каллисто его собственная плазма. У спутника есть атмосфера, она очень разреженная, но создает в самых верхних слоях довольно богатую ионосферу. Кстати, данные Galileo позволяют подозревать, что на самом деле эта атмосфера в основном состоит из молекулярного кислорода, а не из углекислого газа, как считали раньше. Второй вариант источника индуцированных токов — вода, причем соленая, потому что с солью она еще лучше проводит электричество.

Обе версии недавно рассмотрела международная команда исследователей и свои результаты изложила в статье для издания AGU Advances. Ученые сопоставили данные магнетометра Galileo и пришли к выводу, что одной ионосферы Каллисто недостаточно, чтобы вызвать такие магнитные возмущения, какие наблюдались, — требуется гораздо более плотное вещество. Поэтому есть основания подозревать под ледяной корой спутника внушительный электропроводящий слой, и трудно представить себе в качестве такого слоя что-либо другое, кроме подледного соленого океана.

С помощью компьютерного моделирования физики просчитали тысячи вариантов толщины и глубины этого предполагаемого слоя воды внутри Каллисто. В итоге больше склоняются к тому, что подледный океан может начинаться на глубине как минимум в несколько десятков или даже приблизительно 150 километров. Толщина водного слоя, по примерным оценкам, должна быть больше 50 километров. В частности, рассматривали варианты 70 и 110 километров. Таким образом, дно предполагаемого океана может находиться на уровне от 150 до 300 километров под поверхностью небесного тела.

Напомним, что подледные океаны подозревают также на Европе, на спутнике Сатурна Энцеладе и даже на спутнике Урана Миранде. Вероятным источником тепла для поддержания воды в жидком состоянии считают так называемый приливный разогрев: гравитация планеты слегка деформирует спутник по мере его движения по орбите и за счет этого создает внутри него трение. Интересно, что Каллисто, по расчетам, подвержен этому гораздо меньше, чем остальные три крупнейших его спутника.