Με την προϋπόθεση ότι τα παλιά δεδομένα δεν πεθαίνουν ποτέ, οι επιστήμονες έχουν βρει κάτι νέο για το φεγγάρι Io του Δία χρησιμοποιώντας δεδομένα που συλλέχθηκαν κατά τη διάρκεια της αποστολής Galileo, η οποία ήταν σε τροχιά γύρω από τον Δία από το 1995-2003. Νέα ανάλυση αποκαλύπτει έναν υπόγειο ωκεανό λιωμένου ή μερικώς λιωμένου μάγματος κάτω από την επιφάνεια του ηφαιστειακού φεγγαριού, που είναι η πρώτη άμεση επιβεβαίωση αυτού του είδους στρώματος μάγματος στο Io. Οι επιστήμονες λένε ότι ο λειωμένος υπόγειος ωκεανός εξηγεί γιατί το φεγγάρι είναι το πιο ηφαιστειακό αντικείμενο που είναι γνωστό στο ηλιακό σύστημα.
«Οι επιστήμονες είναι ενθουσιασμένοι που καταλαβαίνουμε τελικά από πού προέρχεται το μάγμα του Ιω και έχουμε μια εξήγηση για μερικές από τις μυστηριώδεις υπογραφές που είδαμε σε ορισμένα από τα δεδομένα μαγνητικού πεδίου του Γαλιλαίου», δήλωσε ο Krishan Khurana, από το Πανεπιστήμιο της Καλιφόρνια, στο Λος Άντζελες και επικεφαλής συγγραφέας της μελέτης που δημοσιεύθηκε στο Science. Ο Khurana ήταν πρώην συν-ερευνητής στην ομάδα μαγνητόμετρου του Galileo στο UCLA. "Αποδεικνύεται ότι ο Ιω έδινε συνεχώς ένα" σήμα ήχου "στο περιστρεφόμενο μαγνητικό πεδίο του Δία που ταιριάζει με αυτό που θα περίμενε κανείς από λειωμένους ή μερικώς λειωμένους βράχους βαθιά κάτω από την επιφάνεια."
Εκπληκτικά, το Io παράγει περίπου 100 φορές περισσότερη λάβα κάθε χρόνο από όλα τα ηφαίστεια στη Γη και η νέα μελέτη δείχνει ότι ένας παγκόσμιος ωκεανός μάγματος υπάρχει περίπου 30 έως 50 χιλιόμετρα (20 έως 30 μίλια) κάτω από τον φλοιό του φεγγαριού. Αυτό εξηγεί γιατί τα ηφαίστεια του Io διανέμονται σε όλη την επιφάνειά του, σε αντίθεση με τα ηφαίστεια της Γης που εμφανίζονται σε τοπικά σημεία όπως το "Ring of Fire" γύρω από τον Ειρηνικό Ωκεανό.
Τα ηφαίστεια στο Io ανακαλύφθηκαν το 1979 από τη Linda Morabito, μηχανική οπτικής πλοήγησης που εργάζεται στην αποστολή Voyager. Κοιτάζοντας τις εικόνες που έπρεπε να χρησιμοποιηθούν για την πλοήγηση στο Voyager, ο Morabito σημείωσε τι φαίνεται να είναι ένα ημισέληνο που εκτείνεται πέρα από την άκρη του Io. Αφού συνάντησαν με τους συναδέλφους της, συνειδητοποίησαν ότι επειδή το Io δεν έχει ατμόσφαιρα, το σύννεφο που υψώνεται εκατοντάδες χιλιόμετρα πάνω από την επιφάνεια πρέπει να αποτελεί απόδειξη ενός εξαιρετικά ισχυρού ηφαιστείου.
Η ενέργεια για την ηφαιστειακή δραστηριότητα προέρχεται από τη συμπίεση και το τέντωμα του φεγγαριού από τη βαρύτητα του Δία, καθώς ο Io περιστρέφεται γύρω από τον μεγαλύτερο πλανήτη στο ηλιακό σύστημα.
Το Galileo κυκλοφόρησε το 1989 και άρχισε να περιστρέφεται γύρω από τον Δία το 1995. Οι επιστήμονες παρατήρησαν ανεξήγητες υπογραφές σε δεδομένα μαγνητικού πεδίου από το Galileo flybys του Io τον Οκτώβριο του 1999 και τον Φεβρουάριο του 2000.
«Κατά τη διάρκεια της τελικής φάσης της αποστολής Galileo, μοντέλα αλληλεπίδρασης μεταξύ του τεράστιου μαγνητικού πεδίου του Io και του Δία, που λούζει το φεγγάρι σε φορτισμένα σωματίδια, δεν ήταν αρκετά εξελιγμένα για να καταλάβουμε τι συνέβαινε στο εσωτερικό του Io», δήλωσε ο Xianzhe Jia, συν-συγγραφέας της μελέτης στο Πανεπιστήμιο του Μίσιγκαν.
Πρόσφατη εργασία στη φυσική των ορυκτών έδειξε ότι μια ομάδα πετρωμάτων γνωστών ως «υπερ-μεταφορικά» πετρώματα καθίστανται ικανά να μεταφέρουν σημαντικό ηλεκτρικό ρεύμα όταν λιώσουν. Οι υπερταμικοί βράχοι είναι πυριγενείς στην προέλευση ή σχηματίζονται μέσω της ψύξης του μάγματος. Στη Γη, πιστεύεται ότι προέρχονται από το μανδύα. Το εύρημα οδήγησε τον Khurana και τους συναδέλφους του να δοκιμάσουν την υπόθεση ότι η παράξενη υπογραφή δημιουργήθηκε με ρεύμα που ρέει σε λιωμένο ή μερικώς λιωμένο στρώμα αυτού του είδους βράχου.
Οι δοκιμές έδειξαν ότι οι υπογραφές που εντοπίστηκαν από το Galileo ήταν σύμφωνες με έναν βράχο όπως ο lherzolite, ένας πύρινος βράχος πλούσιος σε πυριτικά άλατα μαγνησίου και σιδήρου που βρέθηκαν στο Spitzbergen της Νορβηγίας. Το στρώμα magma ocean στο Io φαίνεται να είναι πάνω από 50 χιλιόμετρα (30 μίλια πάχος), αποτελώντας τουλάχιστον το 10% του μανδύα του φεγγαριού κατ 'όγκο. Η θερμοκρασία με φουσκάλες στον ωκεανό μάγμα υπερβαίνει πιθανώς τους 1.200 βαθμούς Κελσίου (2.200 βαθμούς Φαρενάιτ).
Στο παραπάνω κινούμενο σχέδιο, ο Ιω λούζεται σε γραμμές μαγνητικού πεδίου (εμφανίζονται με μπλε χρώμα) που συνδέουν τη βόρεια πολική περιοχή του Δία με τη νότια πολική περιοχή του πλανήτη. Καθώς ο Δίας περιστρέφεται, οι γραμμές του μαγνητικού πεδίου γύρω από το Io ενισχύουν και εξασθενίζουν. Επειδή ο μαγικός ωκεανός του Ιώ έχει υψηλή ηλεκτρική αγωγιμότητα, εκτρέπει το διαφορετικό μαγνητικό πεδίο, προστατεύοντας το εσωτερικό του φεγγαριού από μαγνητικές διαταραχές. Το μαγνητικό πεδίο μέσα στο Io διατηρεί κάθετο προσανατολισμό, ακόμα και όταν το μαγνητικό πεδίο έξω από το Io χορεύει. Αυτές οι παραλλαγές στις υπογραφές του εξωτερικού μαγνητικού πεδίου επέτρεψαν στους επιστήμονες να κατανοήσουν την εσωτερική δομή του φεγγαριού. Στο κινούμενο σχέδιο, οι γραμμές μαγνητικού πεδίου κινούνται με την περίοδο περιστροφής του Δία περίπου 13 ωρών στο πλαίσιο ανάπαυσης του Io.
Το Io είναι το μόνο σώμα στο ηλιακό σύστημα εκτός από τη Γη που είναι γνωστό ότι έχει ενεργά ηφαίστεια μάγματος, και έχει προταθεί ότι τόσο η Γη όσο και το φεγγάρι της μπορεί να είχαν παρόμοια ωκεάνια μάγμα πριν από δισεκατομμύρια χρόνια κατά τον σχηματισμό τους, αλλά έχουν από καιρό ψύχθηκε.
«Ο ηφαιστειακός Ιω μας ενημερώνει πώς λειτουργούν τα ηφαίστεια και παρέχει ένα χρονικό διάστημα σε στυλ ηφαιστειακής δραστηριότητας που μπορεί να έχουν συμβεί στη Γη και το φεγγάρι κατά την πρώτη τους ιστορία», δήλωσε ο Torrence Johnson, πρώην επιστήμονας του έργου Galileo που δεν συμμετείχε άμεσα στην μελέτη.
Το διαστημικό σκάφος Galileo εστάλη σκόπιμα στην ατμόσφαιρα του Δία το 2003 για να αποφευχθεί η μόλυνση των φεγγαριών του Δία.
Πηγή: JPL
