قد يكون لدى آيو محيط من الصهارة في العالم السفلي أو قلب معدني ساخن


شيكاغو – قد يكمن محيط كامل من الصهارة السائلة ، أو ربما قلب ساخن من المعدن الصلب ، في عالم آيو السفلي.

سطح القمر الأعمق لكوكب المشتري مغطى ببحيرات من الحمم البركانية الحارقة ومئات منها البراكين النشطة، بعض الصخور المنصهرة المنصهرة يبلغ ارتفاعها عشرات الكيلومترات (SN: 8/6/14). على مر السنين ، القمر لا يهدأ ، ساحر الجحيم جذب انتباه العديد من علماء الكواكب (SN: 5/3/22).

الآن ، ينقب الباحثون في طبيعة الجزء الداخلي الجهنمي لآيو لشرح ما الذي يقود البراكين المذهلة على سطح القمر الناري. يقول عالم الكواكب صمويل هويل من مختبر الدفع النفاث التابع لناسا في باسادينا ، كاليفورنيا: “إنه أكثر الأماكن نشاطًا بركانيًا في النظام الشمسي. لكن ليس من الواضح حقًا من أين تأتي هذه الطاقة”.

يتفق الباحثون عمومًا على أن آيو تحصل على معظم طاقتها من شد الحبل الثقالي بين كوكب المشتري الأم والقمر الشقيق يوروبا. تسحب تلك القوى العظمى جسم أيو الصخري ، وتولد حرارة احتكاكية هائلة في داخله. لكن كيف يتم تخزين هذه الحرارة وتحريكها لا يزال لغزا.

أحد التفسيرات هو أن العالم السفلي لآيو قد يكون موطنًا محيط هائل من الصهارة السائلة، قال عالم الكواكب ديفيد ستيفنسون من معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا في 15 كانون الأول (ديسمبر) في اجتماع الخريف للاتحاد الجيوفيزيائي الأمريكي. وقال إنه على الرغم من أن الحجم الدقيق للبحر المنصهر لا يزال غير مؤكد ، إلا أنه يجب أن يكون كبيرًا نسبيًا. “يمكن أن يصل سمك محيط الصهارة ، على سبيل المثال ، إلى 100 كيلومتر.”

في عام 2011 ، أفاد الباحثون أن عباءة آيو لا يمكن أن تكون صلبة تمامًا. أشارت القياسات المغناطيسية لـ Io من مركبة جاليليو الفضائية إلى أنه يجب وجود طبقة موصلة كهربائيًا داخل القمر. أ طبقة عالمية تحت الأرض تحتوي على صخور منصهرةكتب العلماء ، من شأنه أن يلائم القانون.

صورة بالأشعة تحت الحمراء لـ Io مع وجود نقاط ساخنة تلطخ السطح.
بقع ساخنة على سطح القمر البركاني آيو في هذه الصورة بالأشعة تحت الحمراء التي التقطتها مركبة الفضاء جونو التابعة لناسا في 5 يوليو 2022 ، عندما كانت المركبة الفضائية على بعد حوالي 80 ألف كيلومتر من القمر.JPL-Caltech / NASA، SwRI، ASI، INAF، JIRAM

لكن الباحثين لم يتمكنوا من معرفة ما إذا كانت هذه الطبقة ستتكون من بحر مستمر من الصهارة أو العديد من الجيوب الصغيرة من الصخور المنصهرة المنتشرة في جميع أنحاء الصخور الصلبة ، على شكل إسفنجي مندي.

بناءً على هذا العمل السابق ، قام ستيفنسون وعالم الفيزياء الجيوفيزيائية من معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا يوشينوري ميازاكي بحساب أن طبقة مختلطة من الصهارة والصخور الصلبة تحت قشرة أيو ستكون غير مستقرة بشكل أساسي تحت كمية الحرارة التي توقعوا حدوثها داخل القمر. قال ستيفنسون إن الصخور المنصهرة والصخور الصلبة سوف تنقسم إلى طبقات متميزة ، مع اندماج الصخور المنصهرة في بحر تحت السطح. “الاستنتاج النهائي هو [that] لدى آيو محيط من الصهارة “.

ولكن هناك احتمالات أخرى. يقول هاول: “تتوافق الكثير من المعلومات مع طبقة موصلة عالمية كبيرة يمكن أن تكون محيطًا من الصهارة”. “لكنني لن أقول إن هناك إجماعًا على كيفية تفسير تلك البيانات.”

بدلاً من ذلك ، قد تكمن الحقيقة في قلب أيو ، أين قد يكمن جوهر مصنوع من معدن صلب، ذكرت هاويل في 15 ديسمبر في الاجتماع. اقترح البحث السابق ذلك آيو لديه نواة غنية بالمعادن. يحسب هويل وزملاؤه أن لبًا معدنيًا صلبًا مثل الجليد الصلب وغطاء صخري لزج مثل الأرض يمكن أن يوزع بشكل كامل الكميات الهائلة من الحرارة التي يُقدر أن ينبعث منها Io. من شأن ذلك أن يفي بدور محيط الصهارة في إهدار الطاقة.

جمعت القياسات المستقبلية من قبل وكالة ناسا مهمة جونو الجارية بالإضافة إلى مركبتين فضائيتين مستقبليتين – يوروبا كليبر التابعة لناسا وعصير وكالة الفضاء الأوروبية – قد توفران البيانات اللازمة لتحديد ما إذا كانت إحدى الفرضيات صحيحة أو مزيج منها ، كما قال ستيفنسون وهويل (SN: 12/15/22). حتى ذلك الحين ، قد يظل سر ما يسكن في أعماق آيو المظلمة في المطهر.



المصدر