Magma ocean teče pod Ioovo površino

Pin
Send
Share
Send

Dokazovali so, da stari podatki nikoli ne zamrejo, znanstveniki so našli Jupitrovo luno Io s pomočjo podatkov, zbranih med misijo Galileo, ki je krožila v Jupiterju med leti 1995 in 2003. Nova analiza razkriva podzemni ocean staljene ali delno staljene magme pod površino vulkanske lune, kar je prva neposredna potrditev tovrstne plasti magme na Io. Znanstveniki pravijo, da staljeni podzemni ocean pojasnjuje, zakaj je Luna najbolj vulkanski objekt, ki ga poznamo v sončnem sistemu.

"Znanstveniki so navdušeni, da končno razumemo, od kod prihaja Iojeva magma in imamo razlago nekaterih skrivnostnih podpisov, ki smo jih videli v nekaterih Galileovih podatkih o magnetnem polju," je dejal Krishan Khurana iz kalifornijske univerze v Los Angelesu in vodja avtor študije, objavljene v Science. Khurana je bil nekdanji raziskovalec Galileove magnetometrske ekipe pri UCLA. "Izkazalo se je, da je Io nenehno oddajal" zvočni signal "v Jupitrovem vrtečem se magnetnem polju, ki se je ujemalo s pričakovanji od staljenih ali delno staljenih kamnin globoko pod površjem."

Neverjetno, Io vsako leto proizvede približno 100-krat več lave kot vsi vulkani na Zemlji, nova raziskava pa kaže, da pod lunino skorjo obstaja približno 30 do 50 kilometrov (20 do 30 milj) globalni ocean magme. To pojasnjuje, zakaj so Ionovi vulkani razporejeni po vsej površini, za razliko od Zemljinih vulkanov, ki se pojavljajo v lokaliziranih žariščih, kot je "Ognjeni obroč" okoli Tihega oceana.

Vulkane na Iou je leta 1979 odkrila Linda Morabito, inženirka optične navigacije, ki je delala na misiji Voyager. Ob pogledu na slike, ki naj bi jih uporabljali za krmarjenje po Voyagerju, je Morabito opazil, da se zdi, da je oblak polmeseca, ki sega preko roba Io. Po pogovoru s kolegi sta ugotovila, da mora biti oblak, ki se dviga na stotine kilometrov nad površino, od Io ne more biti dokaz neverjetno močnega vulkana.

Energija za vulkansko aktivnost izvira iz stiskanja in raztezanja Lune po gravitaciji Jupiterja, ko Io kroži po največjem planetu v osončju.

Galileo je bil predstavljen leta 1989 in začel je krožiti po Jupiterju leta 1995. Znanstveniki so opazili nepojasnjene podpise v podatkih magnetnega polja pri Galileovih muhah iz Ioa oktobra 1999 in februarja 2000.

"Med zadnjo fazo misije Galileo modeli interakcije med Io in Jupitrovim ogromnim magnetnim poljem, ki kopa Luno v nabitih delcih, še niso bili dovolj izpopolnjeni, da bi razumeli, kaj se dogaja v Ioovi notranjosti," je dejal Xianzhe Jia, soavtorica študije na Univerzi v Michiganu.

Nedavno delo na področju fizike mineralov je pokazalo, da skupina kamnin, znanih kot "ultramafilne" kamnine, postane sposobna prenašati velik električni tok, ko se tali. Ultramafične kamnine so izvorne ali nastanejo zaradi hlajenja magme. Na Zemlji naj bi izvirali iz plašča. Zaradi ugotovitve je Khurana s sodelavci preizkusil hipotezo, da je čuden podpis nastajal s tokom, ki teče v staljeni ali delno staljeni plasti te vrste kamnine.

Testi so pokazali, da so bili podpisi, ki jih je zaznal Galileo, skladni s skalo, kot je lherzolit, magnetna kamnina, bogata s silikati magnezija in železa, ki jih najdemo v Spitzbergenu na Norveškem. Zdi se, da je plast magmatskega oceana na Io debel več kot 50 kilometrov (30 milj), kar predstavlja vsaj 10 odstotkov mesečevega plašča. Temperatura mehurja v magmatskem oceanu verjetno presega 1.200 stopinj Celzija (2.200 stopinj Fahrenheita).

V zgornji animaciji se Io kopa v magnetnih poljih (prikazanih modro), ki povezujejo severno polarno območje Jupitra z južnim polarnim območjem planeta. Ko se Jupiter vrti, se linije magnetnega polja, ki se vlečejo okoli Io, okrepijo in oslabijo. Ker ima Io magma ocean visoko električno prevodnost, ta odklanja različno magnetno polje in ščiti notranjost Lune pred magnetnimi motnjami. Magnetno polje znotraj Io ohranja navpično orientacijo, tako kot magnetno polje zunaj Io pleše naokoli. Te spremembe podpisov zunanjega magnetnega polja so znanstvenikom omogočile razumevanje Lunove notranje strukture. V animaciji se črte magnetnega polja gibljejo z Jupitrovim vrtenjem približno 13 ur v Iovem počitnem okviru.

Io je edino telo v osončju, razen Zemlje, za katero je znano, da ima aktivne magne vulkane, zato domnevajo, da sta tako Zemlja kot tudi Luna v času nastanka podobne magmatske oceane že pred milijardami let imeli, vendar imajo davno ohlajeno.

"Vulkanizem Io nas obvešča, kako delujejo vulkani in omogoča pravočasno pojavljanje stilov vulkanske dejavnosti, ki so se lahko zgodili na Zemlji in Luni v njihovi najzgodnejši zgodovini," je dejal Torrence Johnson, nekdanji znanstvenik Galileovega projekta, ki ni bil neposredno vključen v študij.

Vesoljsko plovilo Galileo je bilo leta 2003 namerno poslano v ozračje Jupitra, da se prepreči kakršna koli kontaminacija katere koli Jupitrove lune.

Vir: JPL

Pin
Send
Share
Send