Почему орбита Ио не даёт ему остыть
Ио обращается вокруг Юпитера по орбите, которая немного вытянута, а не представляет собой идеальную окружность. Поэтому расстояние до планеты меняется: то спутник оказывается ближе, то дальше. Вместе с расстоянием меняется и сила притяжения Юпитера — а значит, меняется и то, насколько сильно он деформирует Ио.
Такие приливные деформации невелики по сравнению с размером спутника, но повторяются снова и снова. Каменные породы внутри Ио не изгибаются совершенно свободно: они сопротивляются движению, трутся и рассеивают часть энергии в виде тепла. Это и есть приливный нагрев — нагрев недр из-за регулярно меняющейся гравитационной деформации.
От внутреннего тепла — к извержениям
Нагретые породы могут частично плавиться. Расплавленная порода поднимается из недр и выходит на поверхность, питая вулканические потоки; вместе с ними наружу попадают и сернистые вещества. Поэтому вулканизм Ио поддерживается не только остаточным теплом, сохранившимся со времени формирования спутника: его недра постоянно получают энергию от орбитального движения.
Здесь важна сама повторяемость. Если бы Ио двигался по почти круговой орбите и приливная деформация почти не менялась, этот механизм работал бы слабее. Но его орбита сохраняет достаточное изменение расстояния до Юпитера, чтобы спутник продолжал сгибаться и разогреваться.
Небесный механизм с ощутимым последствием
По сути, орбитальная энергия превращается в тепло внутри каменистого мира. Похожий принцип знаком по металлической проволоке: если многократно сгибать её в одном месте, она нагревается. На Ио вместо одного сгиба действует гравитация гигантской планеты, а результат виден на поверхности — вулканические потоки и выбросы серы делают этот небольшой спутник чрезвычайно активным.
