ما الذي يكمن تحت براكين قمر المشتري آيو؟ لقد ألقى مسبار جونو التابع لناسا نظرة خاطفة للتو
قام العلماء بقياس درجات الحرارة تحت سطح القمر البركاني لكوكب المشتري آيو، مما يوفر أول لمحة على الإطلاق عن الحرارة الخفية التي تحرك العالم الأكثر نشاطًا بركانيًا في النظام الشمسي.
أثناء التحليق القريب من آيو في أواخر عام 2023 وأوائل عام 2024، المركبة الفضائية جونو التابعة لناسا حولت جهاز قياس إشعاع الميكروويف (MWR) الخاص بها نحو القمر، وفحصت ما يقرب من ستة إلى 20 قدمًا (من مترين إلى ستة أمتار) تحت سطحه. تم تصميمه في الأصل للنظير كوكب المشتري سحبًا كثيفة، كشفت الأداة بدلًا من ذلك عن طريقة جديدة قوية لدراسة كيفية انتقال الحرارة عبر القشور الكوكبية بيان من وكالة الفضاء.
وقال سكوت بولتون، المؤلف المشارك في الدراسة والباحث الرئيسي لجونو، في البيان: “إن الاكتشاف المفاجئ الذي يمكننا رؤيته تحت سطح القمر الصخري له آثار مهمة على دراسة براكين الأرض”. “لقد علمتنا جونو أنه إذا نظرنا باستخدام أداة من نوع MWR بالقرب من بركان أرضقد نرى علامة مماثلة في تدرج درجة الحرارة تحت السطح، مما يوفر معلومات جديدة حول كيفية عمل البراكين الأرضية.”
حتى الآن، اعتمد الباحثون بشكل كامل تقريبًا على عمليات رصد الأشعة تحت الحمراء، التي تكتشف فقط درجة حرارة الجسم سطح آيو. ومن خلال سبر عدة أقدام تحت الأرض، كشف جونو عن كيفية انتقال الحرارة عبر قشرة القمر لأول مرة.
وأظهرت القياسات ارتفاع درجات الحرارة بأكثر من 40 درجة فهرنهايت (22 درجة مئوية) على بعد بضعة أقدام فقط من السطح – وهو ما يزيد بكثير عن ضوء الشمس وحده يمكن أن يفسر. وكشفت خريطة الحرارة تحت السطح لجونو أيضًا عن مناطق محلية ذات حرارة مرتفعة، حيث تتراوح درجات الحرارة بين 18 و36 درجة فهرنهايت (10 إلى 20 درجة مئوية) أكثر دفئًا من التضاريس المحيطة، وفقًا للبيان.
كشفت ملاحظات جونو عن مفاجأة أخرى أيضًا. بالرغم من شهرة جبالها الشاهقة ونشاطها البراكينيبدو أن معظم سطح آيو أملس بشكل ملحوظ ويتكون من مادة منخفضة الكثافة بشكل غير عادي. يعتقد الباحثون أن القمر مغطى بطبقات مسامية من الرماد البركاني والصقيع الكبريتي وغيرها من الحطام البركاني الذي يعيد ظهور آيو باستمرار، مما يؤدي إلى دفن التضاريس القديمة تحت رواسب جديدة.
ويعتقد العلماء أن الحرارة المكتشفة تحت سطح آيو يمكن أن يتصاعد بشكل مطرد من باطن القمر المنصهر من خلال قشرة موصلة أو يأتي من جيوب تدفقات الحمم البركانية الباردة المحاصرة أسفل السطح مباشرة. وفي كلتا الحالتين، توفر البيانات أوضح صورة حتى الآن لكيفية نقل آيو للحرارة من باطنه.
على عكس الأرض، حيث يكون النشاط البركاني مدفوعًا إلى حد كبير بالحرارة الناتجة عن التحلل الإشعاعي، فإن آيو يتمدد ويضغط باستمرار بسبب الجاذبية الهائلة لكوكب المشتري أثناء دورانه حول الكوكب العملاق. يولد هذا الثني المستمر للمد والجزر كميات هائلة من الحرارة الداخلية، مما يغذي مئات البراكين النشطة ويجعل آيو أكثر الأجسام نشاطًا بركانيًا في الكون. النظام الشمسي. من خلال تحسين فهم العلماء لكيفية تحرك الحرارة والصهارة تحت سطح الكوكب قبل الانفجارات، يمكن لتقنيات الموجات الدقيقة نفسها التي استخدمها جونو أن تساعد الباحثين يومًا ما على مراقبة براكين الأرض بشكل أفضل وتحسين التنبؤ بالثوران.
وقال بولتون في البيان: “يوفر آيو نافذة فريدة لتعلم كيفية عمل تسخين المد والجزر في جميع أنحاء الكون، وهي عملية أساسية توفر الطاقة والحرارة للعوالم البعيدة عن نجمها الأم”. “لا يمكن لهذه العملية أن تؤدي فقط إلى إنشاء الجسم الأكثر بركانيًا في النظام الشمسي، في حالة آيو، ولكنها تغذي أيضًا المحيطات الموجودة تحت سطح الأرض. الأقمار الكواكب العملاقة مثل يوروبا وجانيميد. حتى هذه اللحظة، لم نتمكن إلا من ملاحظة الحرارة المتسربة على السطح أو من خلال الانفجارات البركانية. والآن يمكننا وصف كيفية انتقال الحرارة من الداخل نحو السطح.”
ونظرًا لأن آيو هو مثال متطرف للنشاط البركاني، فهو بمثابة مختبر طبيعي لدراسة كيفية انتقال الحرارة عبر القشور الكوكبية. يمكن لهذه الأفكار أن تساعد العلماء على فهم العصور القديمة بشكل أفضل البركانية على المريخوالزهرة وقمر الأرض، والتي تشكلت مناظرها الطبيعية من خلال الانفجارات الهائلة منذ مليارات السنين.
يمكن أن تساعد هذه التقنية أيضًا في البحث عن الحياة في مكان آخر. على الرغم من أن آيو بحد ذاته غير قادر على دعم الحياة، إلا أن أدوات الموجات الدقيقة يمكنها أيضًا التنقيب تحت الأسطح الجليدية. وقد استخدم جونو بالفعل نفس الأداة لدراسة أقمار المشتري أوروبا و جانيميدحيث يعتقد العلماء أن المحيطات الشاسعة تكمن مختبئة تحت طبقات سميكة من الجليد. إن فهم كيفية انتقال الحرارة عبر تلك القشور أمر أساسي لتحديد ما إذا كان بإمكانها إيواء بيئات مناسبة للحياة كما نعرفها.
وكانت النتائج التي توصلوا إليها تم النشر في 22 يوليو في مجلة البحوث الجيوفيزيائية: الكواكب.
المصدر الأصلي: www.space.com
