Magmaóceán a Jupiter pokoli holdján

173

A Jupiter Io nevű holdján működő vulkánosságot már 1979-ben, a Voyager-szondák segítségével sikerült kimutatni. A felfedezés révén az Io vált az egyetlen naprendszerbeli égitestté, amelyen a Földhöz hasonló alapokon nyugvó vulkanikus aktivitás figyelhető meg. Az aktivitáshoz szükséges energiát az Io esetében a közeli, nagy tömegű Jupiter körüli keringés során fellépő árapály-erők által okozott fűtés jelenti.

Az Io vulkáni aktivitását jól jelzi, hogy a megfigyelések szerint ezen a holdon körülbelül százszor annyi láva keletkezik egy adott időszak alatt, mint amennyit a Földi tűzhányok a felszínre juttatnak. További különbség, hogy míg bolygónkon a vulkánok jól elkülöníthető aktív régióban találhatók meg (mint pl. a nevezetes Tűzgyűrű kerületén a Csendes-óceánban), addig az Ion a vulkánok szinte a teljes felszínen előfordulnak.

A Jupiter és holdrendszerének vizsgálatára indított későbbi szonda volt a Galileo, amely 1989-es indulását követően 1995-ben kezdett keringeni a Jupiter térségében. Mielőtt a szonda 2003-ban tervezett módon a Jupiter légkörébe csapódva befejezte volna küldetését, az 1999 októberében és 2000 februárjában az Iot megközelítő manőverek során furcsa mintázatokat észlelt a mágneses térben. Ekkoriban még nem állt rendelkezésre megfelelően kidolgozott modell az Io és a Jupiter rendkívül erős mágneses terének kölcsönhatására nézve, így az állandóan töltött részecskék tengerében fürdő hold belső szerkezetére még nem következtethettek a kutatók.

A Galileo-szonda adatait elemezve, és felhasználva a kristályfizika legújabb eredményeit, most úgy tűnik, sikerült megfelelő modellt kidolgozni a jelenség magyarázatára. A megoldást vulkáni eredetű, kihűlő magmából kialakuló, ún. ultramafikus kőzetek jelentik, amelyek megfelelő körülmények között, olvadt állapotban elektromosan igen jó vezetővé válnak. Hasonló kőzetek Földünkön is születnek, hasonlóan a köpeny anyagából.

A megfigyelt mágneses foltok jellemzői pontosan egyeznek a modellszámítások eredményeivel, amelyekben az Io holdon részben vagy teljesen megolvadt magma található a kéreg alatt, miközben a hold a Jupiter gyorsan forgó mágneses mezejében halad. A megfigyelések során észlelt jellemzők jó egyezésben vannak például az iherzolit nevű, a Földön elsősorban a Spitzbergákon előforduló, szilikátokban, magnéziumban és vasban igen gazdag kőzetfajta jelenléte esetén várható jelenségekkel. A modellek szerint a felszín alatt mintegy 30-50 kilométerrel elhelyezkedő részben vagy teljesen olvadt, körülbelül 1200 Celsius-fokos magmaóceán mélysége legalább 50 km, így a hold köpenye térfogatának legalább 10 százalékát képviseli.

 

A Jupiter két mágneses pólusát összekötő mágneses erővonalak folyamatosan áthaladnak az Io hold testén. A bolygó forgásának köszönhetően a mágneses erővonalak mozognak, folyamatosan erősödnek vagy gyengülnek, ezáltal jelentős hatást gyakorolnak az elektromosan vezető kőzetrétegre

Az eredmények saját bolygónk szempontjából is érdekesek. A bolygókeletkezési modellek szerint hasonló, összefüggő felszín alatti magmaóceánok létezhettek néhány milliárd évvel ezelőtt mind a Földön, mind pedig a Holdon is, nem sokkal kialakulásukat követően. Az elmúlt évmilliárdok alatt – hasonló, folyamatos árapályfűtés hiányában – ezek az égitestek kihűltek. Így az Io esetében még megfigyelhető vulkánosság saját bolygónk történetének korai szakaszába enged bepillantást. 

Forrás: NASA News, 2011. május 12.

Hozzászólás

hozzászólás