นักวิทยาศาสตร์ได้ค้นพบสิ่งใหม่เกี่ยวกับดวงจันทร์ไอโอของดาวพฤหัสบดีโดยใช้ข้อมูลที่รวบรวมได้ระหว่างภารกิจกาลิเลโอซึ่งโคจรรอบดาวพฤหัสบดีตั้งแต่ปี 2538-2546 การวิเคราะห์ใหม่เผยให้เห็นมหาสมุทรใต้ผิวโลกของแมกมาหลอมเหลวหรือบางส่วนภายใต้พื้นผิวของดวงจันทร์ภูเขาไฟซึ่งเป็นการยืนยันโดยตรงครั้งแรกของชั้นหินหนืดชนิดนี้ที่ Io นักวิทยาศาสตร์กล่าวว่ามหาสมุทรใต้ผิวดินหลอมเหลวอธิบายว่าทำไมดวงจันทร์เป็นวัตถุภูเขาไฟมากที่สุดที่รู้จักในระบบสุริยะ
“ ในที่สุดนักวิทยาศาสตร์ก็ตื่นเต้นที่เราเข้าใจว่าหินหนืดของไอโอมาจากไหนและมีคำอธิบายสำหรับลายเซ็นลึกลับบางอย่างที่เราเห็นในข้อมูลสนามแม่เหล็กบางส่วนของกาลิเลโอ” กฤษณ์คูรานาจากมหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนียลอสแองเจลิส ผู้เขียนการศึกษาที่ตีพิมพ์ในวิทยาศาสตร์ Khurana เคยเป็นผู้ร่วมวิจัยในทีม magnetometer ของ Galileo ที่ UCLA “ ปรากฎว่าไอโอได้ให้สัญญาณ 'เสียงที่เปล่ง' อย่างต่อเนื่องในสนามแม่เหล็กหมุนของจูปิเตอร์ที่ตรงกับสิ่งที่คาดหวังจากหินหลอมเหลวหรือหินหลอมเหลวบางส่วนที่อยู่ลึกลงไปใต้พื้นผิว”
น่าแปลกใจที่ไอโอผลิตลาวาได้มากกว่าภูเขาไฟทุกชนิดในโลกประมาณ 100 เท่าในแต่ละปีและจากการศึกษาใหม่แสดงให้เห็นว่ามหาสมุทรแมกมาทั่วโลกอยู่ในระยะ 30 ถึง 50 กิโลเมตร (20 ถึง 30 ไมล์) ใต้เปลือกโลกของดวงจันทร์ สิ่งนี้อธิบายได้ว่าทำไมภูเขาไฟของ Io กระจายอยู่ทั่วพื้นผิวของมันไม่เหมือนกับภูเขาไฟของโลกที่เกิดขึ้นในฮอตสปอตที่มีการแปลเช่น "วงแหวนแห่งไฟ" รอบมหาสมุทรแปซิฟิก
ภูเขาไฟบนไอโอถูกค้นพบในปี 2522 โดยลินดาโมราบิโตวิศวกรนำทางด้วยแสงที่ทำงานเกี่ยวกับภารกิจของวอยเอเจอร์ เมื่อมองดูรูปภาพที่จะใช้สำหรับการสำรวจรอบโลกโมราบิโตะสังเกตว่าสิ่งที่ดูเหมือนจะเป็นเมฆเสี้ยวที่ยื่นออกไปนอกขอบของไอโอ หลังจากปรึกษากับเพื่อนร่วมงานของพวกเขาพวกเขาตระหนักว่าเนื่องจากไอโอไม่มีบรรยากาศเมฆที่ลอยขึ้นหลายร้อยกิโลเมตรเหนือพื้นผิวจะต้องเป็นหลักฐานของภูเขาไฟที่ทรงพลังอย่างไม่น่าเชื่อ
พลังงานสำหรับกิจกรรมภูเขาไฟมาจากการบีบและยืดดวงจันทร์ด้วยแรงโน้มถ่วงของดาวพฤหัสขณะที่ Io โคจรรอบดาวเคราะห์ที่ใหญ่ที่สุดในระบบสุริยะ
กาลิเลโอเปิดตัวในปี 2532 และเริ่มโคจรรอบดาวพฤหัสบดีในปี 2538 นักวิทยาศาสตร์สังเกตเห็นลายเซ็นที่ไม่ได้อธิบายในข้อมูลสนามแม่เหล็กจากกาลิลีฟลายเออร์ของ Io ในเดือนตุลาคม 2542 และกุมภาพันธ์ 2543
“ ในช่วงสุดท้ายของภารกิจกาลิเลโอแบบจำลองการปฏิสัมพันธ์ระหว่างสนามแม่เหล็กอันยิ่งใหญ่ของไอโอและจูปิเตอร์ซึ่งอาบดวงจันทร์ในอนุภาคที่มีประจุนั้นยังไม่ซับซ้อนพอที่เราจะเข้าใจว่าเกิดอะไรขึ้นภายในไอโอ” Xianzhe กล่าว Jia ผู้ร่วมเขียนการศึกษาที่ University of Michigan
งานล่าสุดในฟิสิกส์แร่แสดงให้เห็นว่ากลุ่มของหินที่เรียกว่า "ultramafic" หินกลายเป็นความสามารถในการแบกกระแสไฟฟ้าจำนวนมากเมื่อละลาย หิน Ultramafic นั้นเป็นหินอัคนีในแหล่งกำเนิดหรือก่อตัวผ่านการเย็นตัวของหินหนืด บนโลกพวกเขาเชื่อว่ามีต้นกำเนิดมาจากเสื้อคลุม การค้นพบนี้ทำให้คูรานาและเพื่อนร่วมงานทดสอบสมมติฐานที่ว่าลายเซ็นแปลก ๆ นั้นเกิดขึ้นจากกระแสที่ไหลในชั้นหลอมเหลวหรือบางส่วนของหินประเภทนี้
การทดสอบแสดงให้เห็นว่าลายเซ็นที่ตรวจพบโดยกาลิเลโอนั้นสอดคล้องกับหินเช่น lherzolite ซึ่งเป็นหินอัคนีที่อุดมไปด้วยซิลิเกตของแมกนีเซียมและเหล็กที่พบใน Spitzbergen, นอร์เวย์ ชั้นมหาสมุทรแมกมาบน Io ดูเหมือนจะมีความยาวมากกว่า 50 กิโลเมตร (หนา 30 ไมล์) คิดเป็นอย่างน้อย 10 เปอร์เซ็นต์ของเนื้อโลกของดวงจันทร์โดยปริมาตร อุณหภูมิพองของแมกมามหาสมุทรอาจเกิน 1,200 องศาเซลเซียส (2,200 องศาฟาเรนไฮต์)
ในอนิเมชั่นด้านบน Io อาบด้วยเส้นสนามแม่เหล็ก (แสดงเป็นสีน้ำเงิน) ซึ่งเชื่อมต่อบริเวณขั้วโลกเหนือของจูปิเตอร์กับพื้นที่ขั้วโลกใต้ของดาวเคราะห์ เมื่อดาวพฤหัสบดีหมุนไปสนามแม่เหล็กจะลากเส้นรอบ Io เพื่อให้แรงขึ้นและลดลง เนื่องจากมหาสมุทรแมกมาของ Io นั้นมีค่าการนำไฟฟ้าสูงจึงทำให้เกิดสนามแม่เหล็กที่แตกต่างกันและป้องกันด้านในของดวงจันทร์จากการรบกวนทางแม่เหล็ก สนามแม่เหล็กด้านในของ Io ยังคงรักษาแนวตั้งแม้ว่าสนามแม่เหล็กด้านนอกของ Io จะเต้นรำไปรอบ ๆ การแปรผันของลายเซ็นสนามแม่เหล็กภายนอกทำให้นักวิทยาศาสตร์สามารถเข้าใจโครงสร้างภายในของดวงจันทร์ได้ ในภาพเคลื่อนไหวเส้นสนามแม่เหล็กจะเคลื่อนที่ตามระยะเวลาการหมุนของดาวพฤหัสบดีประมาณ 13 ชั่วโมงในกรอบพักของ Io
Io เป็นเพียงวัตถุเดียวในระบบสุริยะนอกเหนือจากโลกที่รู้จักกันว่ามีภูเขาไฟแมกมาที่ยังคงทำงานอยู่และมันได้รับการแนะนำทั้งโลกและดวงจันทร์ของมันอาจมีหินหนืดคล้ายมหาสมุทรหลายพันล้านปีก่อนในช่วงเวลาที่พวกมันก่อตัว นานตั้งแต่เย็น
“ ภูเขาไฟของไอโอแจ้งให้เราทราบว่าภูเขาไฟทำงานอย่างไรและให้หน้าต่างเป็นช่วงเวลาของรูปแบบของกิจกรรมภูเขาไฟที่อาจเกิดขึ้นบนโลกและดวงจันทร์ในช่วงประวัติศาสตร์ที่เก่าแก่ที่สุดของพวกเขา” Torrence Johnson นักวิทยาศาสตร์โครงการกาลิเลโออดีตกล่าว ศึกษา.
ยานอวกาศกาลิเลโอถูกส่งเข้าสู่ชั้นบรรยากาศของดาวพฤหัสบดีอย่างตั้งใจในปี 2546 เพื่อหลีกเลี่ยงการปนเปื้อนของดวงจันทร์ของดาวพฤหัส
ที่มา: JPL
