פעילות געשית על Io - הירח הגלילי הפנימי ביותר של צדק והגוף הפעיל ביותר מבחינה געשית במערכת השמש - לא צפויה להיות מקורה מאוקיינוס מאגמה גלובלי ממש מתחת לפני השטח, על פי ניתוח חדש של נתוני ג'ונו וגלילאו דופלר. רשת החלל העמוק ותצפיות אסטרומטריות.
המבנה הפנימי של Io כפי שנחשף על ידי המחקר הנוכחי. קרדיט תמונה: Sofia Shen / NASA / JPL / Caltech.
קצת יותר גדול מירח כדור הארץ,הוא הגוף הפעיל ביותר מבחינה געשית במערכת השמש.
זהו הירחים הגליליים הפנימיים ביותר של צדק, אשר בנוסף לאיו כוללים את אירופה, גנימד וקליסטו.
נעול במשיכת חבל כבידה בין צדק, אירופה וגנימד, איו נלחץ ללא הרף, מה שמוביל להצטברות חום חיכוך בפנים שלו - על פי האמונה הוא הגורם להתמשך והנפוץ שלו..
הפעילות הוולקנית של הירח התגלתה לראשונה בשנת 1979, כאשר לינדה מוראביטו, מהנדסת במשימת וויאג'ר של נאס"א, הבחינה בנוכת התפרצות באחת התמונות שצילמה החללית במהלך הסיור הגדול המפורסם שלה בכוכבי הלכת החיצוניים.
מאז, נעשו אינספור תצפיות המתעדות את טבעו חסר המנוחה של איו, הן מטלסקופים מבוססי החלל והן מכדור הארץ.
"איו הוא הירח הגלילי הפנימי ביותר, המקיף את צדק כל 42.5 שעות", אמר חוקר שותף ג'ונו ד"ר ריאן פארק ממעבדת ההנעה הסילון של נאס"א ועמיתיו.
"קוטר ממוצע של 3,643 ק"מ וצפיפות צבר של 3,528 ק"ג/מ"ר3, מה שהופך אותו לגדול בכ-5% הן בקוטר והן בצפיפות מאשר הירח."
"בשל המסלול האקסצנטרי של איו, המרחק שלו מצדק משתנה בכ-3,500 ק"מ, מה שמוביל לשינויים במשיכה הכבידה של צדק."
"בדומה לגאות והשפל על הירח המורם על ידי כדור הארץ, וריאציות כבידה אלו גורמות לעיוות גאות ושפל על Io, שלפי התיאוריה משמש כמקור האנרגיה העיקרי לפעילות הוולקנית האינטנסיבית ולפליטת האינפרא אדום הנצפית על פני השטח של Io."
כמות אנרגיית הגאות עשויה להיות מספקת כדי לגרום להמסה של פנים איו, שעלולה ליצור אוקיינוס מאגמה תת-קרקעי, אך תיאוריה זו נתונה במחלוקת.
מדידת מידת העיוות הגאות והשפל של איו יכולה לעזור לקבוע אם תיאוריית האוקיינוס המאגמה הרדוד היא סבירה.
"מאז גילויו של Morabito, מדענים פלנטריים תהו כיצד הרי הגעש הוזן מהלבה שמתחת לפני השטח", אמר החוקר הראשי של ג'ונו, ד"ר סקוט בולטון, חוקר במכון המחקר דרום-מערב.
"האם היה אוקיינוס רדוד של מאגמה לבנה לוהטת שתדלק את הרי הגעש, או שמקורם היה מקומי יותר?"
"ידענו שנתונים משני נסיעות הטיסה הקרובות מאוד של ג'ונו יכולים לתת לנו כמה תובנות לגבי איך הירח המעונה הזה עבד בפועל."
אזור הקוטב הצפוני של איו נכבש על ידי ג'ונו של נאס"א במהלך המעבר הקרוב ה-57 של החללית של ענקית הגז ב-30 בדצמבר 2023. קרדיט תמונה: נאס"א / JPL-Caltech / SwRI / MSSS / ג'רלד אייכשטדט.
החללית Juno של נאס"א ביצעה טיסה קרובה ביותר של איו בדצמבר 2023 ופברואר 2024, ונכנסה למרחק של כ-1,500 ק"מ מפני השטח שלה.
במהלך הגישות הקרובות, ג'ונו תקשרה עם רשת החלל העמוק של נאס"א, רכשה נתוני דופלר בעלי דיוק גבוה בתדר כפול, ששימשו למדידת כוח המשיכה של Io על ידי מעקב אחר האופן שבו היא השפיעה על תאוצת החללית.
בשילוב תצפיות אלה עם נתוני דופלר ארכיוניים ממשימת גלילאו של נאס"א ומטלסקופים קרקעיים, חישבו החוקרים את המידה שבה Io מעוות על ידי כוחות גאות ושפל.
התוצאות אינן עולות בקנה אחד עם מה שהיה צפוי אם היה קיים אוקיינוס מאגמה גלובלי רדוד, מה שמרמז שלאיו יש מעטפת מוצקה ברובה.
עדיין יש לקבוע אם יש אזורים מסוימים של מאגמה עמוק בתוך הירח.
הממצאים מצביעים על כך שכוחות גאות ושפל לא תמיד יוצרים אוקיינוסים מאגמה גלובליים, אשר עשויות להיות השלכות על ההבנה שלנו לגבי ירחים אחרים, כמו אנצלדוס או אירופה.
"התגלית של ג'ונו שכוחות גאות ושפל לא תמיד יוצרים אוקיינוסים מאגמה גלובליים עושה יותר מאשר מעוררת אותנו לחשוב מחדש על מה שאנחנו יודעים על הפנים של איו", אמר ד"ר פארק.
"יש לזה השלכות על ההבנה שלנו של ירחים אחרים, כמו אנצלדוס ואירופה, ואפילו כוכבי לכת וכוכבי-על".
"הממצאים החדשים שלנו מספקים הזדמנות לחשוב מחדש על מה שאנו יודעים על היווצרות פלנטרית ואבולוציה."
של הצוותנְיָרפורסם השבוע בכתב העתטֶבַע.
_____
פארק RSet al. תגובת הגאות והשפל של איו מונעת אוקיינוס מאגמה רדוד.טֶבַע, פורסם באינטרנט ב-12 בדצמבר 2024; doi: 10.1038/s41586-024-08442-5
