راز آتشفشانی ماه مشتری فاش شد!

کشف جدیدی درباره آتشفشان‌های قمر ایو

دانشمندان با مأموریت جونو ناسا به سیاره مشتری دریافته‌اند که آتشفشان‌های قمر ایو هر کدام احتمالاً توسط اتاقک‌های ماگمای داغ و متلاطم خود تأمین می‌شوند، نه یک اقیانوس ماگما. این یافته معمایی ۴۴ ساله درباره ریشه‌های زیرسطحی بارزترین ویژگی‌های زمین‌شناسی این قمر را حل کرده است. مقاله‌ای درباره منبع آتشفشانی ایو روز پنجشنبه، ۱۲ دسامبر، در نشریه Nature منتشر شد و یافته‌ها و دیگر نتایج علمی مربوط به ایو در یک کنفرانس خبری در واشنگتن، در جلسه سالانه اتحادیه زمین‌شناسی آمریکا، که بزرگترین گردهمایی دانشمندان زمین و فضا در کشور است، مورد بحث قرار گرفت.

ایو که به اندازه ماه زمین است، به عنوان فعال‌ترین جسم آتشفشانی در منظومه شمسی شناخته می‌شود. این قمر دارای حدود ۴۰۰ آتشفشان است که در فوران‌های مداوم، گدازه و بخار را به بیرون پرتاب می‌کنند و به پوشش سطح آن کمک می‌نمایند. اگرچه این قمر در ۸ ژانویه ۱۶۱۰ توسط گالیله کشف شد، فعالیت‌های آتشفشانی آن تا سال ۱۹۷۹ شناسایی نشده بود، زمانی که لیندا موراتیتو، دانشمند تصویربرداری از آزمایشگاه پیشرانه جت ناسا در کالیفرنیای جنوبی، برای اولین بار یک بخار آتشفشانی را در تصویری از فضاپیمای Voyager 1 شناسایی کرد.

اسکات بولتون، محقق اصلی جونو از مؤسسه تحقیقات جنوب غربی در سن آنتونیو گفت: “از زمان کشف موراتیتو، دانشمندان سیاره‌ای در مورد چگونگی تأمین آتشفشان‌ها از گدازه زیر سطح کنجکاو بودند. آیا یک اقیانوس کم‌عمق از ماگمای داغ آتشفشان‌ها را تغذیه می‌کرد یا منبع آن‌ها محلی‌تر بود؟ ما می‌دانستیم که داده‌های حاصل از دو پرواز نزدیک جونو می‌تواند بینش‌هایی درباره چگونگی عملکرد این قمر آشفته به ما بدهد.”

فضاپیمای جونو در دسامبر ۲۰۲۳ و فوریه ۲۰۲۴ پروازهای بسیار نزدیکی از ایو انجام داد و به فاصله حدود ۹۳۰ مایل (۱۵۰۰ کیلومتر) از سطح آن نزدیک شد. در طول این نزدیک شدن‌ها، جونو با شبکه فضایی عمیق ناسا ارتباط برقرار کرد و داده‌های دو فرکانسی و با دقت بالا را جمع‌آوری کرد که برای اندازه‌گیری جاذبه ایو با ردیابی تأثیر آن بر شتاب فضاپیما استفاده شد.

یافته‌های جدید درباره جاذبه ماه از پروازهای جونو

آنچه مأموریت جونو از پروازهای خود درباره جاذبه ماه یاد گرفت، به انتشار مقاله جدیدی منجر شد که جزئیات بیشتری از پدیده‌ای به نام «انعطاف جزر و مدی» را فاش می‌کند. ایو، ماهی که به مشتری نزدیک است، در مدار بیضوی خود هر ۴۲.۵ ساعت یک بار به دور این غول گازی می‌چرخد. با تغییر فاصله، نیروی جاذبه مشتری نیز تغییر می‌کند و این باعث می‌شود که ماه به‌طور مداوم تحت فشار قرار گیرد. نتیجه این فشار، یک مورد شدید از انعطاف جزر و مدی است — اصطکاک ناشی از نیروهای جزر و مدی که گرمای داخلی تولید می‌کند.

بولتون گفت: “این انعطاف مداوم انرژی عظیمی تولید می‌کند که به معنای واقعی کلمه بخش‌هایی از درون ایو را ذوب می‌کند.” او افزود: “اگر ایو یک اقیانوس ماگما جهانی داشته باشد، ما می‌دانیم که نشانه‌های تغییر شکل جزر و مدی آن بسیار بزرگ‌تر از یک درون جامد و نسبتاً سفت خواهد بود. بنابراین، بسته به نتایج حاصل از بررسی میدان جاذبه ایو توسط جونو، ما قادر خواهیم بود بگوییم که آیا یک اقیانوس ماگما جهانی در زیر سطح آن پنهان است یا خیر.”

تیم جونو داده‌های داپلر را از دو پرواز خود با مشاهدات مأموریت‌های قبلی این آژانس در سیستم مشتری و همچنین تلسکوپ‌های زمینی مقایسه کردند. آن‌ها تغییر شکل جزر و مدی را پیدا کردند که با عدم وجود یک اقیانوس ماگما جهانی سطحی در ایو سازگار بود. رایان پارک، نویسنده اصلی و همکار جونو و سرپرست گروه دینامیک منظومه شمسی در JPL، گفت: “کشف جونو مبنی بر اینکه نیروهای جزر و مدی همیشه اقیانوس‌های ماگما جهانی ایجاد نمی‌کنند، بیشتر از آنکه ما را به بازنگری در آنچه درباره درون ایو می‌دانیم وادار کند، تأثیراتی بر درک ما از سایر ماه‌ها، مانند انسلادوس و اروپا، و حتی سیارات فراخورشیدی و سوپر زمین‌ها دارد. یافته‌های جدید ما فرصتی برای بازنگری در آنچه درباره شکل‌گیری و تکامل سیارات می‌دانیم، فراهم می‌کند.”

علمی در افق

علم جدیدی در راه است. فضاپیما در تاریخ ۲۴ نوامبر ۶۶مین پرواز علمی خود را بر فراز ابرهای مرموز مشتری انجام داد. نزدیک‌ترین نزدیک شدن بعدی به این غول گازی در ساعت ۱۲:۲۲ بامداد به وقت شرق ایالات متحده در تاریخ ۲۷ دسامبر خواهد بود. در زمان پرژیوه، که مدار جونو به مرکز سیاره نزدیک‌ترین حالت خود است، فضاپیما حدود ۲۱۷۵ مایل (۳۵۰۰ کیلومتر) بالای ابرهای مشتری خواهد بود و از زمان ورود به مدار این غول گازی در سال ۲۰۱۶، ۶۴۵.۷ میلیون مایل (۱.۰۳۹ میلیارد کیلومتر) را ثبت کرده است.