ХИМИЧЕСКАЯ ДИФФЕРЕНЦИАЦИЯ ГАЛИЛЕЕВЫХ СПУТНИКОВ ЮПИТЕРА: 4. ИЗОХИМИЧЕСКИЕ МОДЕЛИ СОСТАВА ИО, ЕВРОПЫ И ГАНИМЕДА

Abstract

На основе геофизических данных КА "Галилео" о массе, средней плотности и моменте инерции, а также термодинамических данных по уравнениям состояния воды, льдов высокого давления и метеоритного вещества построены модели состава и строения галилеевых спутников Юпитера - Ио, Европы и Ганимеда. Получены распределения плотности, давления, температуры и ускорения силы тяжести в недрах спутников. Проведено моделирование внутреннего строения спутников и показана возможность изохимичности валового состава безводной Ио и железокаменных ядер Европы и Ганимеда (т.е. спутников без внешних водно-ледяных оболочек). Определены размеры Fe-10 мае. % S-ядер спутников и мощности водно-ледяных оболочек Европы (120 км) и Ганимеда (900 км). Содержание Н20 в этих спутниках - 7% и 47%, соответственно. Радиусы Fe-10%S-ядpa: Ио - 737 км, Ганимед -695 км, Европа - 576 км. Отношения радиуса и массы Fe-S ядра к радиусу и массе железока-менного ядра Ио, Ганимеда и Европы практически одинаковы и составляют R(Fе-10%S-ядра)/RСог = = 0.4, М(Fе-10%8-ядра)/МСог = 10.55 ± 0.3 мае %. Показано, что геохимические параметры железо-каменной составляющей спутников близки к. веществу L/LL-хондритов. Силикатная фракция спутников содержит около 16 маc. % FeO при отношении (Fe/Si)Mac = 0.53. Массовое отношение общего содержания железа к кремнию также одинаково для всех трех спутников - (Fetot/Si)Cor = 0.99 ± 0.02. Эта величина не согласуется ни с валовым составом наиболее окисленных углистых хондритов, ни с составом наиболее восстановленных Н-хондритов. Формирование Ио, Европы и Ганимеда в аккреционном диске Юпитера могло происходить из вещества типа L/LL-хондритов при относительно низких температурах, не превышающих температуру испарения железа и Fe-Mg-силикатов.