Io veidratest vulkaanidest lähemalt

Jupiteri ja selle vulkaanilise kuu Io montaaž, mille tegi New Horizons kosmoselaev - teel Pluutosse - 2007. aasta alguses. Pange tähele vulkaanilise voolu Io pimendatud pinna kohal. Pilt NASA / Johns Hopkinsi ülikooli rakendusfüüsika labori / Edela-uuringute instituudi / Goddardi kosmoselennukeskuse / Cosmos kaudu.

Vulkaanidest kuuldes kipume loomulikult mõtlema mõnele Maa kuulsaimale, sealhulgas Havai vulkaanidele, Krakatoale või Püha Helensi mäele. Maa on väga vulkaaniliselt aktiivne koht; siiski pole see päikesesüsteemis kõige aktiivsem. See oleks Jupiteri kuu Io.

Me Maa peal õppisime Io vulkaanide kohta esmakordselt ligi 40 aastat tagasi, kui NASA kosmoseaparaat Voyager 1 sellest Jovia kuust mööda lendas. Nüüd on teadlased lõpetanud põhjaliku uue eelretsenseeritud aruande Io vulkaanide kohta, mis avaldati esmakordselt The Astrophysical Journalis 21. juunil 2019 ja põhineb maapealsetel vaatlustel. Aruanne hõlmab viieaastaseid vaatlusi perioodil 2013-2018, kasutades keerukamaid mõõteriistu Kecki ja Kaksikute teleskoopides.

Teadlased olid juba teada, kui vulkaaniliselt aktiivne Io on. Vaatamata Kuu väiksusele ja asukohale Jupiteri orbiidil, mis asub Päikesest palju kaugemal kui Maa, Päikesesüsteemi külmemas osas on selle pind täis sadu aktiivseid vulkaane. Uus uuring näitab taas, et Io purskab sisuliselt pidevalt ja see paljastab ka mõned uued saladused. Teisisõnu, peaaegu 40 aastat pärast Voyager 1 silmapaistvat avastust ei käitu Io vulkaanid täpselt nii, nagu teadlased eeldasid.

Näiteks on valedes kohtades vulkaanid, kusjuures suurimad pursked on enamasti piiratud ühe poolkeraga Io-s. Ja Loki Patera - 8 100-ruutmeetrine kaldera, mis on täidetud laava ja Io kõige aktiivsema vulkaaniga - on mõistatus omaette.

NASA - Kosmoseaparaat Galileo sai selle vaate Io-le 19. septembril 1997 kaugemal kui 310 000 miili (500 000 km). Sellel pildil ilmnevad vääveldioksiidi külmaladestused valgete ja hallide toonidena, kollakad ja pruunikad toonid on tõenäoliselt tingitud muudest väävelhapetest. Erkpunased materjalid ja madala heledusega tumedad laigud tähistavad hiljutise vulkaanilise aktiivsuse alasid ja neid seostatakse tavaliselt kõrgete temperatuuride ja pinna muutustega. Pilt NASA / JPL / Arizona ülikool / Sci-News.com kaudu.

Io purskab vulkaan, nagu nägi NASA Galileo kosmoselaev novembris 1997. Pilt NASA / JPL / Arizona ülikool / NASA Science | Päikesesüsteemi uurimine.

Arvatakse, et Io-l praegu esinevad puhangud sarnanevad ka Maa peal, kui ta oli palju noorem. Nagu NASA reaktiivmootorite laboratooriumi vulkanoloog Ashley Davies ütles:

See on aken Maa minevikku.

Loki Patera, millest Io annab 10 protsenti soojusenergiast, näitab veider valgust ja tuhmust. Muster leiti vanade ja uute andmete kombineerimise teel ja see kordub umbes iga 460-480 päeva järel, mis on kooskõlas Io elliptilise orbiidi korduvate variatsioonidega. Kuid muster pole alati ühtlane. Puhangut ennustati 2018. aasta maikuuks ja see juhtus, kuid siis ennustasid teadlased selle aasta veel ühte suurt purset ja see saabus varakult, juuli alguses, lõppedes vaid mõni päev hiljem. Nagu planeetide teadusinstituudi teadlane Julie Rathbun märkis:

Peame lõpetama omaduste nimetamise pärast trikkijumalaid!

Teadlased pole veel kindlad, miks Loki Patera helendab ja timmib seda, kuidas ta seda teeb, kuid sellel võib olla midagi pistmist läheduses asuva taastuva laavajärvega. Kui laavajärve osad jahtuvad, vajuvad nad pinna alla, vallandades pinnal nähtava progressiivse pühkimislaine. Vau… jah?

Veel üks mõistatus on põhjus, miks suurimad pursked kipuvad aset leidma Io tagumisel poolkeral, kuna see tiirleb Jupiterist. Miks see erinevus?

Io on lihtsalt pisut suurem kui meie kuu ja Europa. Pilt Galileo pendli kaudu.

Samuti ennustasid arvutimudelid, et Io vulkaanid peaksid olema koondunud kas pooluste lähedale või ekvaatori lähedale. Kuid see pole see, mida nähakse, ja seetõttu on seletamatu ebakõla.

Teadlased ei tea endiselt ka seda, milline on Io aluspind. Teooria kohaselt on magma maa-alune ookean olemas, kuid tegelikult võivad selle asemel olla lihtsalt magma taskud või isegi vedelikuga täidetud käsnkihi.

Io vulkaanipursked võivad samuti olla väga võimsad, ühe lööklaine tagajärjel võib Kuu heledus kahekordistuda. Kuid see ise on veel üks mõistatus. California tehnoloogiainstituudi teadlane Katherine de Kleer nägi neid kolme vaid 2013. aastal kahe nädala jooksul, kuid siis järgmise viie aasta jooksul mitte midagi:

See on imelik. Kus nad on?

Io vulkaanide veiderlikkus on võimalus mõista mitte ainult Jovi kuud ise paremini, vaid ka vulkaanilisust teistes Päikesesüsteemi kehades, sealhulgas Maal. Nagu märkis Arizona ülikooli planeedigeoloog Alfred McEwen:

Vulkanoloogia ajalugu on see, et vaatate iidseid leiukohti ja olete hämmingus. Siis näete, et see purskub, ja siis lähete, Ah-ha, nüüd ma saan aru.

Io lõunapooluse piirkonna piltide mosaiik Voyager 1-st. Pilt NASA / JPL / USGS / Universe Today kaudu.

Kuna Io purskab pidevalt, on selle pind kaetud väävellaavaga, mis voolab nii uusi kui vanu, andes sellele väga värvika ja kirju välimuse. See pind ei ole igal ajahetkel enam kui paar miljonit aastat vana, ehkki Io ise on umbes 4, 5 miljardit aastat vana. Kuud on kirjeldatud kui põhimõtteliselt end pidevalt väljapoole pööramist tänu Jupiteri võimsale gravitatsioonile sisekülgedel. Laavavoolud võivad temperatuurini jõuda 3000 kraadi Fahrenheiti (1650 Celsiuse järgi), kuigi pinnatemperatuur on keskmiselt -202 kraadi F (-130 ° C). Selle põhjuseks on asjaolu, et Io-l pole praktiliselt mingit atmosfääri, et kuumust püüda, sarnaselt meie oma kuule.

Io vulkaanid võivad küll Maakera meenutada, kuid näib, et nad tantsivad nagu omal jõul, käitudes ootamatult ja mõistatuslikult. Io on väga kummaline ja võõras koht.

Alumine rida: Io pole mitte ainult Päikesesüsteemi kõige vulkaaniliselt aktiivsem keha, vaid ka selle vulkaanid on ühed ebatavalisemad. See uus aruanne toob esile Io kõige mõistatuslikumad saladused.

Allikas: Io vulkaaniline aktiivsus ajapiirkonna adaptiivse optika vaatlustest: 2013–2018

National Geographicu kaudu