با استفاده از دادههای فضاپیمای جونو ناسا، دانشمندان کشف کردهاند که آتشفشانیترین جرم در منظومهی شمسی حتی داغتر از آن چیزی است که تصور میکردیم. در واقع، قمر ایو مشتری ممکن است صدها برابر بیشتر از برآوردهای قبلی، گرما از سطحش ساطع کند.
دلیل این کمبرآورد، کمبود داده نبود؛ بلکه به نحوهی تفسیر دادههای جونو مربوط میشد. نتایج همچنین نشان میدهند که حدود نیمی از گرمای ساطعشده از ایو فقط از ۱۷ مورد از ۲۶۶ منبع آتشفشانی شناختهشده این قمر میآید. تیم پژوهش معتقد است این تمرکز آشکار گرما — به جای انتشار سراسری — میتواند نشان دهد که دریای گستردهای از گدازه در زیر سطح ایو وجود ندارد؛ همانطور که پیشتر فرضیهپردازی شده بود.
فدریکو توسی، رهبر تیم از مؤسسهی ملی اخترفیزیک ایتالیا (INAF)، در بیانیهای ترجمهشده گفت: «در سالهای اخیر، چند مطالعه پیشنهاد کرده بودند که توزیع گرمای ساطعشده از ایو — که در طیف مادون قرمز اندازهگیری میشود — میتواند به ما کمک کند بفهمیم آیا اقیانوس جهانی ماگما زیر سطحش وجود دارد یا نه. اما وقتی این نتایج را با دادههای دیگر جونو و مدلهای حرارتی دقیقتر مقایسه کردیم، متوجه شدیم چیزی درست نیست: مقدار خروجی حرارتی، در مقایسه با ویژگیهای فیزیکی دریاچههای گدازهی شناختهشده، بیش از حد پایین به نظر میرسید.»
توسی ادامه داد که تا حالا، مطالعات ایو عمدتاً بر یک باند خاص از نور مادون قرمز — به نام باند M — متمرکز بودهاند. دادههای باند M که توسط ابزار JIRAM (نگاشتگر مادون قرمز شفقهای مشتری) روی جونو جمعآوری شده، برای شناسایی داغترین مناطق ایو و درک آتشفشانشناسیاش بسیار ارزشمند بوده است. اما توسی میگوید اندازهگیریها در این باند طیفی ممکن است برآوردهای قبلی گرما را تحت تأثیر قرار داده باشند.
او توضیح داد: «مشکل این است که این باند فقط به بالاترین دماها حساس است و بنابراین تمایل دارد فقط مناطق درخشانترین آتشفشانها را در نظر بگیرد و مناطق سردتر اما بسیار گستردهتر را نادیده بگیرد. در عمل، مثل این است که روشنایی یک آتش بزرگ را فقط با نگاه کردن به شعلهها تخمین بزنید و خاکسترهای اطراف را نادیده بگیرید: نقاط درخشان را میبینید، اما تمام انرژی واقعی ساطعشده را اندازه نمیگیرید.»
دیدن ایو در نوری متفاوت
بازنگری در روش تحلیل دادههای JIRAM جونو، دیدگاه تیم را دربارهی ساختار دریاچههای گدازهی ایو تغییر داد. آنها دریافتند که بیشتر آتشفشانهای ایو یکنواخت داغ نیستند؛ بلکه دارای یک حلقهی بیرونی داغ و درخشان و یک پوستهی مرکزی جامد و سردتر هستند. این منطقهی مرکزی در باند M مادون قرمز کمتر درخشان است، اما سطح بسیار بزرگتری را پوشش میدهد و به همین دلیل مقدار عظیمی گرما ساطع میکند.
توسی گفت: «وقتی این بخش “پنهان” هم در نظر گرفته شود، شار حرارتی واقعی تا صدها برابر بیشتر از مقداری است که فقط با تحلیل باند M محاسبه شده بود. این یک جهش بزرگ است، چون مقیاس تعادل انرژی این قمر را کاملاً تغییر میدهد.»
این کشف میتواند پیامدهایی برای فرضیهی اقیانوس جهانی ماگما در زیر سطح ایو داشته باشد، اما توسی تأکید میکند که این پژوهش وجود چنین ویژگیای را کاملاً رد نمیکند. در واقع، او معتقد است دادههای JIRAM در باند M نمیتوانند وجود این اقیانوس ماگما را تأیید کنند.
او افزود: «احتیاط ما کاملاً موجه است: ما نمیگوییم چنین اقیانوسی وجود ندارد، بلکه میگوییم از این مشاهدات نمیتوان آن را نتیجه گرفت. مهم است که محدودیتهای دادههای موجود را قبل از نتیجهگیریهای قاطع دربارهی موضوعی به این پیچیدگی، به رسمیت بشناسیم.»
متأسفانه، ممکن است مدتها طول بکشد تا دانشمندان دوباره چنین نگاهی دقیق به ایو داشته باشند؛ بنابراین سؤال دربارهی اقیانوس جهانی ماگما ممکن است بیپاسخ بماند.
توسی گفت: «در سالهای ۲۰۲۳ و ۲۰۲۴، جونو نزدیکترین و دقیقترین مشاهدات ایو را که تاکنون یک فضاپیما انجام داده بود، به دست آورد. اما در سال آینده، تکامل طبیعی مدار فضاپیما دیگر اجازهی چنین عبورهای نزدیکی را نمیدهد. مأموریتهای آینده به سامانهی مشتری — مانند Juice آژانس فضایی اروپا و Europa Clipper ناسا — نمیتوانند ایو را با رزولوشن فضایی مشابه مشاهده کنند، چون عمدتاً به گالیمد و اروپا اختصاص دارند.»
با این حال، او تأکید کرد: «نظارت بر ایو همچنان حیاتی است.»
توسی افزود که یافتههای تیم باید چارچوبی ارائه دهد که حتی مشاهدات دور فضاپیماها از ایو را با دقت بیشتری تفسیر کند. این میتواند سرانجام به پژوهشگران کمک کند تا به ریشهی این پرسش برسند: چرا این قمر مشتری اینقدر بهطور وحشیانه آتشفشانی است؟
او در پایان نتیجه گرفت: «در آینده، این تجربه میتواند طراحی مأموریتهای اختصاصی به ایو را نیز هدایت کند؛ مأموریتهایی که سرانجام بتوانند فرآیندهایی را که شدیدترین آتشفشانشناسی منظومهی شمسی را تغذیه میکنند، بهطور مستقیم مشاهده کنند.»
این کشف نه تنها تصویر ما از ایو را تغییر میدهد، بلکه نشان میدهد که حتی در مشاهدات دقیق فضایی، روش تفسیر دادهها میتواند به اندازهی خود دادهها مهم باشد. ایو، با صدها آتشفشان فعال و سطحی که مدام در حال تغییر است، همچنان یکی از شگفتانگیزترین و مرموزترین جهانهای منظومهی شمسی باقی میماند. گرمای پنهانش، که حالا آشکار شده، یادآوری میکند که طبیعت همیشه لایههایی عمیقتر از آنچه میبینیم دارد.
دانشمندان حالا میدانند که برای فهم کامل یک آتشفشان — چه روی زمین و چه در اعماق فضا — باید همهی بخشهای آن را دید: شعله، خاکستر، و حتی گرمایی که در سکوت ساطع میشود. ایو، با این گرمای تازهکشفشده، نه تنها داغتر از تصور ماست، بلکه پیچیدهتر، پویاتر و پر رمز و رازتر از همیشه به نظر میرسد.
این پژوهش، که در نشریهی معتبری منتشر شده، دریچهای تازه به درک ما از چگونگی کارکرد قمرهای آتشفشانی و تکامل سامانهی مشتری باز میکند. شاید روزی مأموریت اختصاصی به ایو، این قمر زرد و خالخالی را از نزدیک ببیند و بگوید: «آره، ما بالاخره همهی آتش را دیدیم — نه فقط شعلهاش را.»
تا آن روز، جونو به ما یاد داد که گاهی برای دیدن حقیقت، باید نور را عوض کنیم.
