Характерной чертой поверхности Ио оказались эскарпы — крутые перепады высот, мощные уступы, возвышающиеся над остальной местностью на сотни метров и протянувшиеся иной раз на многие сотни километров. Среди них есть и циркообразные и полукруглые, имеющие форму дуги и вытянутые, как палец, и простирающиеся довольно строго по прямой. Цирки и полукруги окольцовывают собой вулканы, изогнутые дуги, и «пальцы» как бы вытекают из кратеров, а прямые эскарпы расположены повсеместно и выглядят похожими на разломы земной коры. До сих пор подобные эскарпы удавалось, кроме Земли, наблюдать еще только на Марсе.
Но каково их происхождение? На Марсе, согласно сложившимся недавно представлениям, подобная пересеченность местности вызывается тем, что под поверхностью планеты там часто залегают лед и вода. В теплое время года лед подтаивает, начинает двигаться, и поверхностные слои «проседают» сразу на большой площади. Но на Ио, очевидно, ни льда, ни воды в недрах нет. Эрозия почв, которая на Земле, бывает, творит подлинные чудеса, требует столь плотной атмосферы с ее ветрами, такого изобилия метеорологических явлений (то дождь, то снег, то жаркое солнце), которых на Ио предположить нельзя.
Бомбардировка заряженными частицами, поступающими из радиационного поля Юпитера, несомненно, идет очень интенсивно. Но даже самые оптимистические подсчеты показывают, что этим частицам нужно ни много, ни мало — 400 миллионов лет, чтобы «разбрызгать» и переместить всего стометровый слой почвы. А здесь перепады высот во многие сотни метров, да и явно куда более молодые.
Зато, как в Дантовом аде, на Ио — изобилие серы, и она играет здесь множество разных ролей. Б. Смит подсчитал, что, начиная от поверхности и до глубины не более 1 км, сера и ее двуокись на Ио в основном находятся в состоянии твердого тела. Под этим слоем по мере роста глубины с двуокисью происходит фазовое превращение и она становится жидкостью, а свободная сера остается по-прежнему твердой. Затем, на глубине около 2 км, вероятно, вплоть до 4 км, сера уже тоже представляет собой жидкость.
Вот эта-то структура и может объяснить существование эскарпов. Край, обрыв эскарпа, представляет собой, следовательно, то место, где находящимся под давлением летучим веществам и жидкостям легче всего вырваться на свободу. Попробуем представить себе артезианский колодец, в котором вместо воды —’ сера и ее двуокись. Найдя подходящую трещину или расселину, они, конечно, не преминут выбраться на белый свет, так что потоки серы и ее производных из недр здесь вполне в состоянии порождать уступы и ступени, простирающиеся на многие сотни километров.
Но каковы они сами, эти потоки, что они представляют собой, однажды вырвавшись из глубины? Освободившись от давления верхних слоев коры, смесь серы и газов бурно вскипает и пузырится. «Шампанское сатаны» на глазах резко расширяется: каждая единица жидкости образует пары, в 5000 раз превышающие ее собственный объем. Как мы уже говорили, в отличие от воды, сера в жидком состоянии легче, чем в твердом (серная «льдина» немедленно ныряет под поверхность расплава, а не плавает сверху). Если газы и кристаллизующаяся в это время жидкость продолжают соприкасаться друг с другом, то смесь твердых и жидких веществ будет расширяться, пока, достигнув поверхности, не сравняется давлением с окружающей средой.
Метки: эскарпы, Ио, поверхность ио, сера на ио, спутник ио