Juno afslører en kæmpe lavasø på Io

NASAs Juno-rumfartøj kom inden for 1.500 km (930 miles) fra overfladen af ​​Jupiters måne Io i to nylige forbiflyvninger. Det er tæt nok til at afsløre nye detaljer på overfladen af ​​denne måne, det mest vulkanske objekt i solsystemet. Ikke alene fangede Juno vulkansk aktivitet, men forskerne var også i stand til at skabe en visuel animation ud fra dataene, der viser, hvordan Ios 200 km lange lavasø Loki Patera ville se ud, hvis du kunne komme endnu tættere på. Der er øer i midten af ​​en magmasø omkranset af varm lava. Søens overflade er glat som glas, som obsidian.

"Io er simpelthen fyldt med vulkaner, og vi fangede et par af dem i aktion," sagde Juno hovedefterforsker Scott Bolton under en pressekonference på European Geophysical Union General Assembly i Wien, Østrig. "Der er fantastiske detaljer, der viser disse skøre øer indlejret i midten af ​​en potentielt magmasø omkranset af varm lava. Den spejlende refleksion, vores instrumenter optog af søen, tyder på, at dele af Ios overflade er så glat som glas, der minder om vulkansk skabt obsidianglas på Jorden."

Forestil dig bare, hvis du kunne stå ved bredden af ​​denne sø - hvilket ville være en fantastisk udsigt i sig selv. Men så kunne du kigge op og se den gigantiske Jupiter truende på himlen over dig.

Juno foretog de to tætte forbiflyvninger af Io i december 2023 og februar 2024. Billeder fra Junos JunoCam inkluderede de første nærbilleder af månens nordlige breddegrader. Io ligner utvivlsomt en pizza – hvilket har været konklusionen siden vores første syn på denne måne, da Voyager 1 fløj gennem Jupiter-systemet i marts 1979. Den plettede og farverige overflade kommer fra den vulkanske aktivitet med hundredvis af åbninger og calderaer på overfladen, der skaber en række funktioner. Vulkanfaner og lavastrømme hen over overfladen viser sig i alle mulige farver, fra rød og gul til orange og sort. Nogle af lava-"floderne" strækker sig over hundreder af kilometer.

Juno-forskere var også i stand til at genskabe et spektakulært indslag på Io, et bjerg med spir, der har fået tilnavnet "The Steeple". Denne funktion er mellem 5 og 7 kilometer (3-4,3 miles) i højden. Det er svært at forstå, hvilken type vulkansk aktivitet, der kunne have skabt sådan en fantastisk landform.

Når vi taler om vulkansk aktivitet, er to nylige artikler kommet til en forbløffende konklusion om Io:denne måne har været i udbrud siden solsystemets daggry.

Al vulkansk aktivitet på Io er drevet af tidevandsopvarmning. Io er i en orbital resonans med to andre store Jupiters måner, Europa og Ganymedes.

"Hver gang Ganymedes kredser om Jupiter én gang, Europa kredser to gange, og Io kredser fire gange," forklarede forfatterne til et papir offentliggjort i Journal of Geophysical Research:Planets , ledet af Ery Hughes fra GNS Science i New Zealand. "Denne situation forårsager tidevandsopvarmning i Io (som hvordan månen forårsager havvande på Jorden), hvilket forårsager vulkanismen."

Forskere har dog ikke vidst, hvor længe denne resonans har fundet sted, og om det, vi observerer i dag, er det, der altid er sket i Jupiter-systemet. Dette skyldes, at vulkanismen fornyer Ios overflade næsten konstant og efterlader kun få spor af fortiden.

Holdet af videnskabsmænd, ledet af Katherine de Kleer ved Caltech og Hughes ved GNS Science, brugte Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) i Chile til at observere svovlgasserne i Ios atmosfære. Svovlisotoperne blev brugt som spor af tidevandsopvarmning på Io, fordi svovl frigives gennem vulkanisme, behandles i atmosfæren og genbruges i kappen. Derudover går noget af svovlen tabt til rummet, og på grund af Jupiters magnetosfære, hvirvler en masse ladede partikler rundt om Jupiter, som kontinuerligt rammer Ios atmosfære.

Det viser sig, at det svovl, der går tabt til rummet på Io, er en lille smule isotopisk lettere end det svovl, der genbruges tilbage til Ios indre. På grund af dette bliver det svovl, der er tilbage på Io, isotopisk tungere og tungere. Hvor meget tungere afhænger af, hvor længe vulkanisme har fundet sted.

Hvad holdene fandt er, at tidevandsopvarmning på Io har fundet sted i milliarder af år.

"Den isotopiske sammensætning af Ios opgørelse af flygtige kemiske grundstoffer, herunder svovl og klor, afspejler dens udgasnings- og massetabshistorie og registrerer således information om dens udvikling," skrev holdet i avisen offentliggjort i Science . "Disse resultater indikerer, at Io har været vulkansk aktiv i det meste (eller hele) sin historie, med potentielt højere udgasnings- og massetabsrater på tidligere tidspunkter."

Juno fortsætter sin vej gennem Jupiter-systemet. Og under Junos seneste forbiflyvning af Io, den 9. april, kom rumfartøjet inden for omkring 16.500 kilometer (10.250 miles) fra månens overflade. Den udfører sin 61. forbiflyvning af Jupiter den 12. maj.

JunoCam er et offentligt kamera, hvor medlemmer af offentligheden kan vælge mål til billeddannelse, samt behandle alle data. JunoCams råbilleder er tilgængelige her, så offentligheden kan gennemse og bearbejde til billedprodukter. Her kan du se de seneste billeder, der er blevet behandlet.

Flere oplysninger: Ery C. Hughes et al., Using Io's Sulphur Isotope Cycle to Understand the History of Tidal Heating, Journal of Geophysical Research:Planets (2024). DOI:10.1029/2023JE008086

Katherine de Kleer et al., Isotopisk bevis på langvarig vulkanisme på Io, Science (2024). DOI:10.1126/science.adj0625

Journaloplysninger: Journal of Geophysical Research , Videnskab

Leveret af Universe Today