أثبت العلماء أن البيانات القديمة لا تموت أبدًا ، وقد اكتشفوا شيئًا جديدًا حول قمر المشتري Io باستخدام البيانات التي تم جمعها خلال مهمة Galileo ، والتي تدور حول المشتري من 1995-2003. يكشف التحليل الجديد عن وجود محيط تحت السطح من الصهارة المنصهرة أو الجزئية المنصهرة تحت سطح القمر البركاني ، وهو أول تأكيد مباشر لهذا النوع من طبقة الصهارة في Io. يقول العلماء إن المحيط المصهور تحت سطح الأرض يفسر سبب كون القمر أكثر الأجسام البركانية المعروفة في النظام الشمسي.
قال كريشان خورانا ، من جامعة كاليفورنيا ، لوس أنجلوس ، والرئيس "إن العلماء متحمسون لأننا أخيرًا نفهم من أين تأتي صهارة أيو ولدينا تفسير لبعض التوقيعات الغامضة التي رأيناها في بعض بيانات المجال المغناطيسي لجاليليو". مؤلف الدراسة المنشورة في العلوم. كان خورانا باحثًا سابقًا في فريق مقياس المغنطيسية بجاليليو في جامعة كاليفورنيا. "اتضح أن Io كانت تصدر باستمرار" إشارة صوتية "في المجال المغناطيسي الدوار للمشتري والتي تتطابق مع ما هو متوقع من الصخور المنصهرة أو الجزئية المنصهرة تحت السطح."
من المدهش أن Io تنتج حممًا أكثر من 100 مرة كل عام من جميع البراكين على الأرض ، وتبين الدراسة الجديدة أن محيط الصهارة العالمي موجود على بعد حوالي 30 إلى 50 كيلومترًا (20 إلى 30 ميلًا) تحت قشرة القمر. وهذا يفسر سبب توزيع براكين أيو في جميع أنحاء سطحها ، على عكس براكين الأرض التي تحدث في النقاط الساخنة المحلية مثل "حلقة النار" حول المحيط الهادئ.
تم اكتشاف البراكين على Io في عام 1979 من قبل ليندا مورابيتو ، مهندسة الملاحة الضوئية التي تعمل في مهمة فوييجر. بالنظر إلى الصور التي سيتم استخدامها للتنقل في فوييجر ، أشار مورابيتو إلى ما يبدو أنه سحابة هلال تمتد إلى ما وراء حافة أيو. بعد التشاور مع زملائها ، أدركوا أنه نظرًا لأن Io ليس لديها جو ، فإن السحابة التي ترتفع مئات الكيلومترات فوق السطح يجب أن تكون دليلاً على بركان قوي بشكل لا يصدق.
تأتي الطاقة للنشاط البركاني من عصر وتمدد القمر بواسطة جاذبية المشتري حيث يدور Io حول أكبر كوكب في النظام الشمسي.
تم إطلاق جاليليو في عام 1989 وبدأ في الدوران حول المشتري في عام 1995. لاحظ العلماء التوقيعات غير المبررة في بيانات المجال المغناطيسي من جاليليو Flybys من Io في أكتوبر 1999 وفبراير 2000.
قال Xianzhe "خلال المرحلة الأخيرة من مهمة Galileo ، لم تكن نماذج التفاعل بين المجال المغناطيسي الهائل لـ Io و Jupiter ، الذي يغسل القمر في جزيئات مشحونة ، متطورة بما يكفي بالنسبة لنا لفهم ما يجري في داخل Io". جيا ، مؤلف مشارك للدراسة في جامعة ميشيغان.
أظهرت الأبحاث الحديثة في الفيزياء المعدنية أن مجموعة من الصخور المعروفة باسم الصخور "فائقة الصلابة" تصبح قادرة على حمل تيار كهربائي كبير عند الذوبان. الصخور فوق الصخرية نارية في الأصل ، أو تتشكل من خلال تبريد الصهارة. على الأرض ، يعتقد أنها تنشأ من الوشاح. وقادت النتائج خورانا وزملائه لاختبار الفرضية القائلة بأن التوقيع الغريب أنتج بالتدفق الحالي في طبقة منصهرة أو جزئية من هذا النوع من الصخور.
أظهرت الاختبارات أن التوقيعات التي اكتشفها جاليليو كانت متسقة مع صخرة مثل lherzolite ، صخرة نارية غنية بسليكات المغنيسيوم والحديد الموجودة في Spitzbergen ، النرويج. يبدو أن طبقة محيط الصهارة على Io تزيد عن 50 كيلومترًا (30 ميلًا) ، وتشكل ما لا يقل عن 10 بالمائة من عباءة القمر من حيث الحجم. من المحتمل أن تتجاوز درجة حرارة التقرح في محيط الصهارة 1200 درجة مئوية (2200 درجة فهرنهايت).
في الرسوم المتحركة أعلاه ، يتم غمر Io بخطوط المجال المغناطيسي (الموضحة باللون الأزرق) التي تربط المنطقة القطبية الشمالية للمشتري بالمنطقة القطبية الجنوبية للكوكب. مع دوران المشتري ، تقوى خطوط المجال المغناطيسي الملتفة حول Io وتضعف. نظرًا لأن محيط الصهارة في Io يتمتع بموصلية كهربائية عالية ، فإنه يحرف المجال المغناطيسي المتغير ، مما يحمي داخل القمر من الاضطرابات المغناطيسية. يحافظ المجال المغناطيسي داخل Io على اتجاه رأسي ، حتى عندما يرقص المجال المغناطيسي خارج Io. مكنت هذه الاختلافات في توقيعات المجال المغناطيسي الخارجي العلماء من فهم البنية الداخلية للقمر. في الرسوم المتحركة ، تتحرك خطوط المجال المغناطيسي مع فترة دوران المشتري حوالي 13 ساعة في إطار الراحة في Io.
Io هو الجسم الوحيد في النظام الشمسي بخلاف الأرض المعروف أنه يحتوي على براكين الصهارة النشطة ، وقد اقترح أن الأرض والقمر ربما كان لديهما محيطات صهارة مماثلة منذ مليارات السنين في وقت تشكيلها ، ولكن منذ فترة طويلة تبرد.
قال Torrence Johnson ، عالم مشروع جاليليو السابق الذي لم يكن مشاركًا بشكل مباشر في دراسة.
تم إرسال المركبة الفضائية جاليليو عن قصد إلى الغلاف الجوي للمشتري في عام 2003 لتجنب أي تلوث لأي من أقمار المشتري.
المصدر: JPL
