فضاپیمای ناسا قلب آتشفشانی قمر مشتری را آشکار کرد

دانشمندان ماموریت «جونو»(Juno) ناسا کشف کرده‌اند که آتشفشان‌های قمر «آیو»(Io) سیاره مشتری احتمالا به ‌جای اقیانوس ماگما، از محفظه‌ ماگمای داغ متحرک خود تغذیه می‌کنند.

به نقل از وب‌سایت رسمی آزمایشگاه پیش‌رانش جت ناسا، این یافته جدید یک معمای ۴۴ ساله را درباره منشاء زیرسطحی واضح‌ترین ویژگی‌های زمین‌شناسی قمر آیو حل می‌کند.

آیو که تقریبا به اندازه ماه است، به عنوان فعال‌ترین جرم آتشفشانی در منظومه شمسی شناخته می‌شود. تخمین زده می‌شود این قمر خانه حدود ۴۰۰ آتشفشان باشد که گدازه‌ها و توده‌ها را در فوران‌های به ظاهر پیوسته پرتاب می‌کنند.

اگرچه قمر آیو در هشتم ژانویه ۱۶۱۰ توسط گالیله کشف شد اما فعالیت‌های آتشفشانی آن تا سال ۱۹۷۹ کشف نشدند. در آن زمان، «لیندا مورابیتو»(Linda Morabito) دانشمند آزمایشگاه پیش‌رانش جت ناسا برای اولین بار یک ستون آتشفشانی را در عکس ثبت‌شده با فضاپیمای «وویجر ۱»(Voyager 1) شناسایی کرد.

«اسکات بولتون»(Scott Bolton) پژوهشگر ارشد پروژه جونو از «مؤسسه تحقیقاتی جنوب غربی» گفت: از زمان کشف مورابیتو، دانشمندان سیاره‌شناسی متحیر شده‌اند که آتشفشان‌ها چگونه از گدازه زیر سطح تغذیه می‌کنند. آنها نمی‌دانستند آیا یک اقیانوس کم‌عمق از ماگمای سفید و داغ وجود دارد که سوخت آتشفشان‌ها را تامین می‌کند یا منبع آنها محلی‌تر است. ما می‌دانستیم که داده‌های دو پرواز بسیار نزدیک به جونو می‌توانند اطلاعاتی را درباره نحوه عملکرد این قمر ارائه دهند.

فضاپیمای جونو در دسامبر ۲۰۲۳ و فوریه ۲۰۲۴ پروازهایی را از نزدیکی آیو انجام داد و از فاصله حدود ۱۵۰۰ کیلومتری سطح آن پرواز کرد. در طول پرواز از نزدیک آیو، جونو با شبکه فضایی عمیق ناسا ارتباط برقرار کرد و داده‌های دقیقی را به دست آورد که برای بررسی گرانش آیو و چگونگی تأثیر آن بر شتاب فضاپیما استفاده شد.

آیو بسیار نزدیک به مشتری است و مدار بیضی‌شکل آن هر ۴۲.۵ ساعت یک بار آن را به دور غول گازی می‌چرخاند. با تغییر فاصله، کشش گرانشی مشتری نیز تغییر می‌کند و این به فشرده شدن قمر منجر می‌شود. نتیجه این حرکت، یک حالت شدید خمش ناشی از نیروهای جزر و مدی است که گرمای داخلی را ایجاد می‌کند.

بولتون گفت: خمش مداوم، انرژی بسیار زیادی را به وجود می‌آورد که به معنای واقعی کلمه بخش‌هایی از فضای داخلی آیو را ذوب می‌کند. اگر آیو دارای یک اقیانوس ماگما باشد، نشانه تغییر شکل جزر و مدی آن بسیار بزرگ‌تر از یک فضای داخلی سفت‌تر و عمدتا جامد است. بنابراین، بسته به نتایج حاصل از کاوش جونو در میدان گرانشی آیو می‌توانیم بگوییم که اقیانوس ماگما زیر سطح آن پنهان شده است یا خیر.

گروه جونو داده‌های دو پرواز فضاپیما را با مشاهدات مأموریت‌های پیشین ناسا و تلسکوپ‌های زمینی درباره منظومه مشتری مقایسه کردند. آنها تغییر شکل جزر و مدی را کشف کردند و دریافتند که آیو یک اقیانوس کم‌عمق ماگما ندارد.

«رایان پارک»(Ryan Park) دانشمند پروژه جونو و ناظر «گروه پویایی منظومه شمسی» در آزمایشگاه پیش‌رانش جت گفت: کشف ما درباره جونو مبنی بر اینکه نیروهای جزر و مدی همیشه اقیانوس‌های ماگما را ایجاد نمی‌کنند، بیش از آن است که ما را به بازنگری درباره فضای داخلی آیو وادار سازد. این کشف، پیامدهایی برای درک ما از قمرهای دیگر مانند «انسلادوس»(Enceladus) و «اروپا»(Europa) و حتی سیارات فراخورشیدی دارد. یافته‌های جدید ما فرصتی را برای بازنگری در اطلاعاتی فراهم می‌کنند که درباره شکل‌گیری و تکامل سیاره‌ها می‌دانیم.

این پژوهش در مجله «Nature» به چاپ رسید.