اطلاعات جدیدی از آیو قمر اسرار آمیز مشتری کشف شد

 در سال ۱۹۷۹، لیندا مورابیتو، دانشمند آزمایشگاه پیشرانه جت ناسا (JPL)، فعالیت‌های آتشفشانی را در داخلی‌ترین قمر مشتری، «آیو» کشف کرد. اما آیو تنها یک قمر آتشفشانی فعال نیست—بلکه فعال‌ترین جرم آتشفشانی در کل منظومه شمسی است—و دانشمندان اکنون درک بهتری از فرایندهای زیرسطحی منابع گدازه‌ای این قمر دارند.  

دانشمندان ناسا دریافته‌اند که حدود ۴۰۰ آتشفشان فعال آیو احتمالاً توسط اتاقک‌های جداگانه‌ای از ماگمای داغ تغذیه می‌شوند، نه یک اقیانوس عظیم مشترک از ماگما در زیر سطح. این کشف که در تاریخ ۱۲ دسامبر در مجله  Nature  منتشر شده، معمایی را که بیش از چهار دهه ذهن محققان را به خود مشغول کرده بود، حل کرده است. یافته‌های آنها باعث شده است که دانشمندان نه تنها درک خود از این قمر مشتری، بلکه از سایر اجرام آسمانی را نیز بازبینی کنند.  

این تصویر زیبا مربوط به جونو است ، یکی از 92 ماه مشتری 

آیو تقریباً به اندازه ماه زمین است و به دلیل فعالیت آتشفشانی مداوم مشهور است. ستاره‌شناس معروف یعنی گالیله آن را در سال ۱۶۱۰ کشف کرد. در سال ۲۰۱۱—تقریباً چهار قرن بعد—ناسا مأموریت فضاپیمای **جونو** را آغاز کرد. این فضاپیما از سال ۲۰۱۶ در حال کاوش در سیستم مشتری است و تصاویری خیره‌کننده و همچنین افشاگری‌های شگفت‌انگیزی درباره بزرگ‌ترین سیاره منظومه شمسی به زمین ارسال کرده است.  

اسکات بولتون، محقق ارشد جونو از مؤسسه تحقیقات جنوب غربی در سن آنتونیو و یکی از مشارکت‌کنندگان در این مطالعه، در بیانیه‌ای از ناسا گفت:  

«از زمان کشف مورابیتو، دانشمندان سیاره‌ای کنجکاو بودند که آتشفشان‌ها چگونه از ماگمای زیر سطح تغذیه می‌شوند. آیا یک اقیانوس کم‌عمق از ماگمای بسیار داغ این آتشفشان‌ها را تغذیه می‌کند، یا منبع آنها محلی‌تر است؟ ما می‌دانستیم که داده‌های حاصل از دو پرواز نزدیک جونو می‌توانند به ما بینشی درباره نحوه عملکرد این قمر پرتنش بدهند.»  

در دسامبر ۲۰۲۳ و فوریه ۲۰۲۴، جونو پروازهای نزدیک خود از کنار آیو را انجام داد و به فاصله‌ای تا ۹۳۰ مایل (۱۵۰۰ کیلومتر) از سطح پر از آتشفشان این قمر رسید. در طول این مانورها، جونو داده‌هایی جمع‌آوری کرد تا بر اساس تأثیر آیو بر شتاب فضاپیما، گرانش این قمر را استنباط کند و اطلاعات قابل‌توجهی در مورد «خمیدگی جزر و مدی» آیو به دست آورد.  

خمیدگی جزر و مدی زمانی اتفاق می‌افتد که یک جرم آسمانی به دلیل کشش گرانشی جرم دیگری که در نزدیکی آن است، کشیده و تغییر شکل می‌دهد. اصطکاک حاصل از این حرکت گرما تولید می‌کند و این پدیده به نام گرمایش جزر و مدی نیز شناخته می‌شود. برای مثال، آیو در مداری بیضوی به دور مشتری حرکت می‌کند و تغییرات در فاصله از مشتری (و به تبع آن تغییر در کشش گرانشی مشتری) در طول این مدار، قمر را به طور مداوم فشرده می‌کند و باعث ایجاد خمیدگی جزر و مدی شدید می‌شود.  

بولتون گفت: «این خمیدگی مداوم انرژی عظیمی ایجاد می‌کند که عملاً بخش‌هایی از داخلی آیو را ذوب می‌کند. اگر آیو دارای یک اقیانوس ماگمای جهانی باشد، می‌دانستیم که اثر خمیدگی جزر و مدی آن بسیار بزرگ‌تر از یک ساختار داخلی سخت و عمدتاً جامد خواهد بود. بنابراین، بر اساس نتایج جونو از بررسی میدان گرانشی آیو، می‌توانستیم بگوییم که آیا یک اقیانوس ماگمای جهانی در زیر سطح آن پنهان است یا نه.» به عبارت دیگر، هرچه میزان خمیدگی جزر و مدی بیشتر باشد، احتمال بیشتری وجود دارد که آتشفشان‌های آیو توسط یک منبع ماگمای بزرگ‌تر، مانند یک اقیانوس، تغذیه شوند و نه فقط توسط اتاقک‌های جداگانه ماگما.  

در زمین، تیم پژوهشی داده‌های جونو را با نتایج مأموریت‌های قبلی و تلسکوپ‌های زمینی مقایسه کردند. پژوهشگران نتیجه گرفتند که خمیدگی جزر و مدی آیو نشان‌دهنده وجود اتاقک‌های جداگانه ماگما است و نه یک اقیانوس ماگمای عظیم.  

رایان پارک، یکی از محققان جونو از JPL و یکی از رهبران این مطالعه گفت: «کشف جونو که نیروهای جزر و مدی همیشه اقیانوس‌های ماگمای جهانی ایجاد نمی‌کنند، بیش از این که ما را وادار به بازنگری درک‌مان از داخلی آیو کند، اثراتی برای درک ما از سایر قمرها مانند انسلادوس و اروپا، و حتی سیارات فراخورشیدی و ابرزمین‌ها دارد. یافته‌های جدید ما فرصتی برای بازنگری آنچه درباره شکل‌گیری و تکامل سیارات می‌دانیم فراهم می‌کند.»  

باید دید که جونو در پرواز نزدیک بعدی خود از کنار مشتری در ۲۷ دسامبر چه اطلاعات آشکارکننده دیگری از سیستم مشتری به دست خواهد آورد.