เครดิตรูปภาพ: NASA / JPL
จุดที่ร้อนที่สุดในระบบสุริยะไม่ใช่ Mercury, Venus หรือ St. Louis ในฤดูร้อน Io หนึ่งในสี่ดาวเทียมที่กาลิเลโอนักดาราศาสตร์ชาวอิตาลีค้นพบการโคจรรอบดาวพฤหัสเมื่อเกือบ 400 ปีก่อนได้รับรางวัลนั้น ยานอวกาศวอยเอเจอร์ค้นพบกิจกรรมภูเขาไฟบนไอโอเมื่อ 20 กว่าปีที่แล้วและจากการสำรวจในภายหลังแสดงให้เห็นว่าไอโอเป็นวัตถุที่มีความเคลื่อนไหวทางภูเขาไฟมากที่สุดในระบบสุริยะ ยานอวกาศกาลิเลโอได้รับการตั้งชื่อเพื่อเป็นเกียรติแก่นักดาราศาสตร์กาลิเลโอพบจุดร้อนภูเขาไฟที่มีอุณหภูมิสูงถึง 2,910 ฟาเรนไฮต์ (1,610 องศาเซลเซียส)
ตอนนี้แบบจำลองการปะทุของภูเขาไฟบนคอมพิวเตอร์ไอโอดำเนินการโดยนักวิจัยที่มหาวิทยาลัยวอชิงตันในเซนต์หลุยส์แสดงให้เห็นว่าลาวาสมีความร้อนสูงจนพวกมันกลายเป็นไอโซเดียมโพแทสเซียมซิลิคอนและเหล็กและก๊าซอื่น ๆ รวมถึงบรรยากาศของมัน
การใช้ MAGMA รุ่นปรับปรุงซึ่งเป็นโปรแกรมคอมพิวเตอร์เอนกประสงค์ที่เขาพัฒนาขึ้นเมื่อ 15 ปีก่อนกับเพื่อนร่วมงานของมหาวิทยาลัยฮาร์วาร์ด, Bruce Fegley, Jr. , Ph.D. , ศาสตราจารย์ด้านโลกและวิทยาศาสตร์ดาวเคราะห์ในสาขาศิลปะและวิทยาศาสตร์ที่มหาวิทยาลัยวอชิงตันในเซนต์หลุยส์ พบว่าองค์ประกอบเหล่านี้บางส่วนระเหยอย่างน้อยส่วนหนึ่งเป็นก๊าซอะตอมเดี่ยว คนอื่น ๆ จะกลายเป็นไอในรูปแบบโมเลกุลที่แตกต่างกันเช่นซิลิคอนมอนนอกไซด์ซิลิคอนไดออกไซด์และเหล็กโมโน
“ ปฏิกิริยาของก๊าซเหล่านี้กับสายพันธุ์กำมะถันและคลอรีนในก๊าซภูเขาไฟอาจนำไปสู่การก่อตัวของก๊าซผิดปกติเช่นโซเดียมคลอไรด์โพแทสเซียมคลอไรด์แมกนีเซียมไดคลอไรด์แมกนีเซียมไดคลอไรด์และไดคลอไรด์เหล็ก” Fegley กล่าว
ในปี 2000 Fegley และอดีตเพื่อนร่วมงานมหาวิทยาลัยวอชิงตัน Mikhail Zolotov, Ph.D. , ที่ Arizona Sate University, ทำนายการก่อตัวของโซเดียมคลอไรด์และโพแทสเซียมคลอไรด์ไอในก๊าซภูเขาไฟบน Io สามปีต่อมานักดาราศาสตร์พบก๊าซโซเดียมคลอไรด์บนไอโอ อย่างไรก็ตามการสังเกตเหล่านี้ไม่ไวพอที่จะตรวจจับไอโพแทสเซียมคลอไรด์ที่มีน้อยลง
ตอนนี้ Fegley ได้ค้นพบว่าโซเดียมและโพแทสเซียมในไอโอเนียภูเขาไฟนั้นถูกระเหยจากลาวาร้อน Fegley และผู้ช่วยวิจัย Laura Schaefer แห่งมหาวิทยาลัยวอชิงตันใช้ข้อมูลจากภารกิจกาลิเลโอและการสังเกตการณ์บนพื้นฐานของโลกจากกล้องโทรทรรศน์พลังสูงในการวิจัยของนาซ่า พวกเขาตีพิมพ์ผลการศึกษาในวารสารอิคารัสวารสารวิทยาศาสตร์ดาวเคราะห์ชั้นนำเมื่อเดือนพฤษภาคม 2547
“ โดยทั่วไปเรากำลังทำธรณีวิทยาบน Io โดยใช้ข้อมูลจากกล้องโทรทรรศน์บนโลกซึ่งแสดงให้เห็นว่าการสังเกตเช่นนี้สามารถแข่งขันกับภารกิจอวกาศที่มีราคาแพงได้” Fegley กล่าว “ มันน่าทึ่งที่ความร้อนและแรงกระแทกของไอโอนั้นสูงแค่ไหน มีการใช้งานมากกว่าโลกถึง 30 เท่า มันเป็นวัตถุที่ร้อนแรงที่สุดนอกดวงอาทิตย์ในระบบสุริยะ "
ด้านในสุดของดาวเทียมหลักทั้งสี่ของดาวพฤหัสบดี - มีอย่างน้อย 16 - ไอโอได้รับอัตราการระเบิดของภูเขาไฟที่สูงจากการปฏิสัมพันธ์กับคลื่นยักษ์กับดาวพฤหัสซึ่งมีสนามแม่เหล็กที่แรงที่สุดของดาวเคราะห์ทุกดวง พบภูเขาไฟที่ใช้งานอยู่กว่า 100 แห่งบนไอโอ ฮอตสปอตมีอุณหภูมิสูงถึง 1,600 องศาเซลเซียส นี่คือหลายร้อยองศาร้อนกว่าภูเขาไฟบนบกเช่น Kilauea ในฮาวายซึ่งมีอุณหภูมิประมาณ 1,000 องศาเซลเซียส (1,830 ฟาเรนไฮต์)
Fegley และ Schaefer พบว่าซิลิกอนมอนอกไซด์เป็นก๊าซที่มีส่วนประกอบหลักในซิลิคอน
“ สิ่งที่น่าสนใจเกี่ยวกับเรื่องนี้คือนักดาราศาสตร์ได้สังเกตซิลิกอนมอนออกไซด์ในสภาพแวดล้อมอื่น ๆ ในอวกาศระหว่างดาวโดยเฉพาะอย่างยิ่งในชั้นบรรยากาศของดาวเย็น” Fegley กล่าว
การสำรวจทางดาราศาสตร์เกี่ยวกับการปะทุของภูเขาไฟบนไอโออาจจะสามารถตรวจจับก๊าซซิลิกอนมอนอกไซด์ในชั้นบรรยากาศได้
Fegley และ Schaefer แนะนำภารกิจการสำรวจภูเขาไฟไอโอเพื่อวัดความดันอุณหภูมิและองค์ประกอบของก๊าซของเปเล่ซึ่งเป็นหนึ่งในภูเขาไฟที่แอคทีฟมากที่สุดของ Io โดยตรง ความพยายามดังกล่าว“ เป็นไปได้โดยใช้เทคโนโลยีในปัจจุบัน” Fegley กล่าว “ มันจะเพิ่มพูนความรู้ของเราเกี่ยวกับวัตถุที่มีภูเขาไฟมากที่สุดในระบบสุริยะ”
ภารกิจสำรวจภูเขาไฟจะแสดงถึงความก้าวหน้าในความพยายามที่จะเปิดเผยความลึกลับของไอโอบางอย่างเช่นดาวเทียมที่มีขนาดเท่าดวงจันทร์ของเราอย่างไรสามารถรักษาอุณหภูมิแมกมาที่สูงโดยไม่ต้องหลอมเหลวเกือบทั้งหมดและไอโอรักษาอย่างไร ธรณีภาคที่แข็งแรงพอที่จะรองรับภูเขาที่สูงกว่ายอดเขาเอเวอร์เรสต์หรือไม่?
แหล่งต้นฉบับ: ข่าว WUSTL
