Dovedind că datele vechi nu mor niciodată, oamenii de știință au descoperit ceva nou despre luna lui Jupiter folosind date culese în timpul misiunii Galileo, care a orbitat pe Jupiter din 1995-2003. O nouă analiză relevă un ocean sub-suprafață de magmă topită sau parțial topită sub suprafața lunii vulcanice, care este prima confirmare directă a acestui tip de strat de magmă la Io. Oamenii de știință spun că oceanul subteran topit explică de ce luna este cel mai vulcanic obiect cunoscut în sistemul solar.
"Oamenii de știință sunt încântați că înțelegem în sfârșit de unde vine magma lui Io și avem o explicație pentru unele dintre semnăturile misterioase pe care le-am văzut în unele date ale câmpului magnetic ale Galileo", a declarat Krishan Khurana, de la Universitatea din California, Los Angeles, și a condus autor al studiului publicat în Science. Khurana a fost fost co-investigator al echipei de magnetometri Galileo la UCLA. „S-a dovedit că Io dădea continuu un„ semnal sonor ”în câmpul magnetic rotativ al lui Jupiter, care se potrivea cu ceea ce se aștepta de la rocile topite sau parțial topite adânc de sub suprafață.”
În mod uimitor, Io produce de aproximativ 100 de ori mai mult lavă în fiecare an decât toți vulcanii de pe Pământ, iar noul studiu arată că un ocean de magmă global există aproximativ 30 până la 50 de kilometri (20 - 30 mile) sub crusta Lunii. Așa se explică de ce vulcanii lui Io sunt distribuiți pe toată suprafața sa, spre deosebire de vulcanii Pământului care apar în punctele de amplasare localizate precum „Inelul de foc” din jurul Oceanului Pacific.
Vulcanii de pe Io au fost descoperiți în 1979 de Linda Morabito, un inginer de navigație optică care lucra la misiunea Voyager. Uitându-se la imagini care urmau să fie utilizate pentru navigarea în Voyager, Morabito a remarcat ceea ce părea a fi un nor semilună care se extinde dincolo de marginea lui Io. După ce s-au confruntat cu colegii ei, ei și-au dat seama că, întrucât Io nu are atmosferă, norul care se ridică la sute de kilometri deasupra suprafeței trebuie să fie o dovadă a unui vulcan incredibil de puternic.
Energia pentru activitatea vulcanică provine din stoarcerea și întinderea lunii de gravitația lui Jupiter, când Io orbitează pe cea mai mare planetă din sistemul solar.
Galileo a fost lansat în 1989 și a început să orbiteze Jupiter în 1995. Oamenii de știință au observat semnături inexplicabile în datele câmpului magnetic de la flybys-ul Galileo din Io în octombrie 1999 și februarie 2000.
„În faza finală a misiunii Galileo, modelele interacțiunii dintre imensul câmp magnetic al lui Io și Jupiter, care scaldă luna în particule încărcate, nu erau încă suficient de sofisticate pentru a înțelege ce se întâmplă în interiorul lui Io”, a spus Xianzhe Jia, coautor al studiului la Universitatea din Michigan.
Lucrări recente în fizica mineralelor au arătat că un grup de roci cunoscute sub numele de roci „ultramafic” devin capabile să poarte curent electric substanțial atunci când s-au topit. Rocile ultramafice au origine igienă sau se formează prin răcirea magmei. Pe Pământ, se crede că provin din manta. Constatarea i-a determinat pe Khurana și colegii să testeze ipoteza conform căreia semna ciudată a fost produsă prin curentul care curge într-un strat topit sau parțial topit al acestui tip de rocă.
Testele au arătat că semnăturile detectate de Galileo erau în concordanță cu o rocă precum lherzolitul, o rocă igienă bogată în silicați de magneziu și fier găsite în Spitzbergen, Norvegia. Stratul oceanului de magma de pe Io pare să aibă mai mult de 50 de kilometri (30 de mile grosime), reprezentând cel puțin 10 la sută din mantaua în volum a lunii. Temperatura blistere a oceanului magmă depășește probabil 1.200 de grade Celsius (2.200 de grade Fahrenheit).
În animația de mai sus, Io este scăldat în linii de câmp magnetic (afișate în albastru) care conectează regiunea polară nordică a Jupiterului cu regiunea polară sudică a planetei. Pe măsură ce Jupiter se rotește, liniile de câmp magnetic care se întind în jurul lui Io se întăresc și se slăbesc. Deoarece oceanul magma al lui Io are o conductivitate electrică ridicată, acesta deviază câmpul magnetic diferit, protejând interiorul Lunii de tulburările magnetice. Câmpul magnetic din interiorul Io menține o orientare verticală, chiar în timp ce câmpul magnetic din afara lui Io dansează în jur. Aceste variații ale semnăturilor câmpului magnetic extern au permis oamenilor de știință să înțeleagă structura internă a lunii. În animație, liniile câmpului magnetic se deplasează cu perioada de rotație a lui Jupiter de aproximativ 13 ore în cadrul de odihnă al lui Io.
Io este singurul corp din sistemul solar, altul decât Pământul cunoscut pentru a avea vulcani magma activi și s-a sugerat că atât Pământul, cât și luna sa ar fi putut avea oceane de magmă similare în urmă cu miliarde de ani, la momentul formării lor, dar au mult timp răcit.
„Vulcanismul lui Io ne informează cum funcționează vulcanii și oferă o fereastră în timp stilurilor de activitate vulcanică care s-au putut produce pe Pământ și Lună în timpul istoriei lor cele mai vechi”, a spus Torrence Johnson, un om de știință al proiectului Galileo care nu a fost implicat direct în studiu.
Nava spațială Galileo a fost trimisă intenționat în atmosfera lui Jupiter în 2003, pentru a evita orice contaminare a oricărei luni ale lui Jupiter.
Sursa: JPL
