Tidal dissipation makes Jupiter's moon Io the most volcanically active body in the solar system. Most of the heat generated in the interior is lost through volcanic activity. In this study, we aim to answer the questions: Can convection and melt migration in the mantle explain the spatial characteristics of Io's observed volcanic pattern? And, if so, what constraints does this place on the viscosity and thickness of the convective layer? We examine three different spatial characteristics of Io's volcanic activity: (i) The presence of global volcanism, (ii) the presence of large‐scale variations in Io's volcanic activity, and (iii) the number of Io's volcanic systems. Our study relies on the assumptions that melt in the mantle controls Io's global volcanism, that the large‐scale variations of Io's volcanic activity are caused by nonuniform tidal heating, and that the spatial density of volcanoes correlates with the spatial density of convective anomalies in the mantle. The results show that the observed small and large‐scale characteristics of Io's volcanic pattern can be explained by sublithospheric anomalies influenced and caused by convective flow. Solutions that allow for active volcanism and Io's specific large‐scale variations in volcanic activity range from a thick mantle of a high viscosity ( Pa s) to a thin asthenosphere of a low viscosity ( Pa s). Provided that Io's volcanoes are induced by convective anomalies in the mantle, we find that more than 80% of Io's internal heat is transported by magmatic processes and that Io's upper mantle needs to be thicker than 50 km.

中文翻译：

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地幔中对流和岩浆热传输的结合能否解释Io的火山模式？,地幔中对流和岩浆热传输的结合能否解释Io的火山模式？

潮汐的消散使木星的月亮Io成为太阳系中最活跃的火山活动物体。内部产生的大部分热量通过火山活动散失。在这项研究中，我们旨在回答以下问题：地幔中的对流和熔体迁移能否解释Io观测到的火山岩型的空间特征？而且，如果是这样，这对对流层的粘度和厚度有什么限制？我们研究了艾奥火山活动的三种不同的空间特征：（i）全球火山活动的存在，（ii）艾奥火山活动的大规模变化的存在，以及（iii）艾奥火山系统的数量。我们的研究基于以下假设：地幔融化会控制艾奥的全球火山活动，艾奥的大规模变化 火山活动是由潮汐加热不均匀引起的，火山的空间密度与地幔中对流异常的空间密度有关。结果表明，观测到的伊奥火山模式的小尺度和大尺度特征可以用对流流动影响和引起的岩石圈以下异常来解释。允许活跃火山作用和Io火山活动特定的大规模变化的解决方案包括高粘度的厚地幔（s的火山模式可以解释为由对流流动影响和引起的岩石圈以下异常。允许活跃火山作用和Io火山活动特定的大规模变化的解决方案包括高粘度的厚地幔（s的火山模式可以由对流流动影响和引起的岩下圈异常来解释。允许活跃火山作用和Io火山活动特定的大规模变化的解决方案包括高粘度的厚地幔（Pa s）到低粘度（Pa s）的稀薄的软流圈。如果Io的火山是由地幔中的对流异常引起的，我们发现Io的内部热量的80％以上是通过岩浆过程输送的，并且Io的上地幔需要厚于50 km。,潮汐的消散使木星的月亮Io成为太阳系中最活跃的火山活动物体。内部产生的大部分热量通过火山活动散失。在这项研究中，我们旨在回答以下问题：地幔中的对流和熔体迁移能否解释Io观测到的火山岩型的空间特征？而且，如果是这样，这对对流层的粘度和厚度有什么限制？我们研究了艾奥火山活动的三种不同的空间特征：（i）全球火山活动的存在，（ii）艾奥火山活动的大规模变化的存在，以及（iii）艾奥火山系统的数量。我们的研究基于以下假设：地幔融化会控制艾奥的全球火山活动，艾奥的大规模变化 火山活动是由潮汐加热不均匀引起的，火山的空间密度与地幔中对流异常的空间密度有关。结果表明，观测到的伊奥火山模式的小尺度和大尺度特征可以用对流流动影响和引起的岩石圈以下异常来解释。允许活跃火山作用和Io火山活动特定的大规模变化的解决方案包括高粘度的厚地幔（s的火山模式可以解释为由对流流动影响和引起的岩石圈以下异常。允许活跃火山作用和Io火山活动特定的大规模变化的解决方案包括高粘度的厚地幔（s的火山模式可以由对流流动影响和引起的岩下圈异常来解释。允许活跃火山作用和Io火山活动特定的大规模变化的解决方案包括高粘度的厚地幔（Pa s）到低粘度（Pa s）的稀薄的软流圈。如果Io的火山是由地幔中的对流异常引起的，我们发现Io的内部热量的80％以上是通过岩浆过程输送的，并且Io的上地幔需要厚于50 km。