آتشفشان مهیب در آیو؛ ناسا از شدیدترین فوران ثبت‌شده خبر داد

این قمر، فعال‌ترین جهان آتشفشانی در منظومه شمسی است و بیش از ۴۰۰ آتشفشان فعال دارد.

جونو تاکنون چندین بار از کنار آیو عبور کرده است و تصاویر جدید آن، یک منطقه داغ عظیم را در نزدیکی قطب جنوب این قمر نشان می‌دهند.

ناسا در ابتدا جونو را برای مطالعه سیاره مشتری به فضا فرستاد، اما پس از پایان مأموریت اصلی، آن را تمدید کرد. اکنون این فضاپیما از سه قمر گالیله‌ای، یعنی گانیمد، اروپا و آیو، عبور می‌کند. این مأموریت، به ویژه پروازهای جونو از کنار آیو، توجه دانشمندان را به خود جلب کرده است.

در جدیدترین گذر از کنار آیو، جونو موفق شد یک منطقه داغ آتشفشانی در قطب جنوب این قمر را تصویربرداری کند که از دریاچه سوپریور بزرگ‌تر است. این تصاویر توسط ابزار JIRAM (نقشه‌بردار مادون قرمز شفق‌های مشتری) ثبت شده‌اند.

طبق گزارش ناسا، شدت فوران‌های این منطقه داغ شش برابر بیشتر از تمام نیروگاه‌های زمین است و تابش گرمایی آن بیش از ۸۰ تریلیون وات اندازه‌گیری شده است.

الساندرو مورا، محقق ناسا از مؤسسه ملی اخترفیزیک در رم، می‌گوید:
“داده‌ها نشان می‌دهند که این، شدیدترین فوران آتشفشانی ثبت‌شده در آیو است.”

اسکات بولتون، مدیر علمی مأموریت جونو، نیز افزود:
“جونو در مأموریت تمدیدشده‌اش، دو پرواز بسیار نزدیک از کنار آیو انجام داد. هر کدام از این عبورها اطلاعاتی فراتر از انتظار ما ارائه دادند، اما داده‌های این گذر اخیر—که نسبت به قبلی‌ها فاصله بیشتری داشت—ما را شگفت‌زده کرد. این، قدرتمندترین رویداد آتشفشانی است که تاکنون در فعال‌ترین قمر منظومه شمسی ثبت شده است.”

چرا آیو تا این حد آتشفشانی است؟

فعالیت شدید آتشفشانی در آیو ناشی از گرمایش کشندی است. این قمر، داخلی‌ترین ماه در میان چهار قمر بزرگ مشتری است و تقریباً هم‌اندازه ماه زمین می‌باشد. اما نزدیکی زیاد آیو به مشتری و مدار بیضوی آن باعث می‌شود که نیروهای گرانشی عظیم مشتری، آن را تحت فشار قرار دهند. این نیروها، سطح و ساختار داخلی آیو را تحت کشش قرار می‌دهند و گرمای درونی آن را افزایش می‌دهند. سایر قمرهای گالیله‌ای نیز در این فرآیند نقش دارند.

این گرمایش چنان شدید است که بخش زیادی از درون آیو را به سنگ مذاب تبدیل کرده است و موجب فوران‌های مداوم آتشفشانی می‌شود. فوران‌های آیو، خاکستر و گدازه‌هایی را در سراسر سطح آن پراکنده می‌کنند.

بررسی تغییرات سطح آیو با گذرهای جونو

در مأموریت تمدیدشده، جونو در هر مدار دوم خود از کنار آیو عبور می‌کند. این فرصت به دانشمندان اجازه می‌دهد هرگونه تغییر در سطح آیو را ردیابی کنند. در پرواز قبلی، در ۱۴ بهمن ۱۴۰۲، جونو از فاصله ۱۵۰۰ کیلومتری سطح آیو عبور کرد. اما در این گذر اخیر، فاصله آن بیشتر بود (حدود ۷۴,۴۰۰ کیلومتر) و ابزار JIRAM روی قطب جنوب آیو متمرکز شد.

الساندرو مورا در این باره گفت:
“JIRAM در نیمکره جنوبی آیو یک منطقه داغ فوق‌العاده قوی را شناسایی کرد که آن‌قدر شدید بود که حسگرهای ما را اشباع کرد.”

اما داده‌ها نشان می‌دهند که این پدیده احتمالاً مجموعه‌ای از نقاط داغ نزدیک به هم است که در یک فوران همزمان فعال شده‌اند. این مسئله نشان می‌دهد که یک سیستم گسترده از محفظه‌های ماگمایی در زیر سطح آیو وجود دارد.

این منطقه که هنوز نام‌گذاری نشده است، حتی از دریاچه گدازه لوکی پاترا (Loki Patera) که در سال ۱۳۹۳ کشف شد، بزرگ‌تر است. لوکی پاترا ۲۰۲ کیلومتر قطر دارد و با مساحتی حدود ۲۰,۰۰۰ کیلومتر مربع، تا پیش از این، بزرگ‌ترین ویژگی آتشفشانی شناخته‌شده در آیو بود. اما منطقه داغ جدید حدود ۱۰۰,۰۰۰ کیلومتر مربع وسعت دارد.

تغییرات سطحی و آینده مشاهدات جونو

علاوه بر JIRAM، دوربین JunoCam نیز تصاویری از منطقه داغ ثبت کرد. هرچند که این تصاویر از فواصل مختلف گرفته شده و کیفیت بالایی ندارند، اما تغییرات رنگی در سطح آیو را در نزدیکی قطب جنوب نشان می‌دهند. این تغییرات معمولاً با فعالیت‌های آتشفشانی مرتبط هستند.

جونو در ۱۳ اسفند دوباره از کنار آیو عبور خواهد کرد و منطقه داغ را بررسی خواهد کرد تا تغییرات سطحی بیشتری را شناسایی کند. چنین فوران‌های عظیمی معمولاً آثار طولانی‌مدتی روی سطح باقی می‌گذارند، مانند رسوبات آذرآواری، جریان‌های گدازه‌ای، و لایه‌های غنی از گوگرد که رنگ سطح آیو را تغییر می‌دهند.

علاوه بر این، رصدخانه‌های زمینی نیز ممکن است بتوانند این منطقه را مطالعه کنند.

سؤالات بی‌پاسخ درباره آیو

دانشمندان می‌دانند که گرمایش کشندی عامل اصلی فعالیت‌های آتشفشانی در آیو است، اما هنوز مشخص نیست که این گرما چگونه در داخل قمر توزیع می‌شود. همچنین، معلوم نیست که آیا آیو یک اقیانوس جهانی از ماگما در زیر سطح خود دارد یا خیر—برخی مطالعات این نظریه را مطرح کرده‌اند.

آن‌ها همچنین در تلاشند تا رابطه بین فعالیت آتشفشانی آیو و میدان مغناطیسی مشتری را درک کنند، زیرا مقدار زیادی از مواد فوران‌شده وارد مغناط‌کره مشتری می‌شود.

تکامل بلندمدت فعالیت‌های آتشفشانی آیو نیز همچنان یک معما است:
این فعالیت‌ها در طول زمان چگونه تغییر کرده‌اند؟

اهمیت کشف جدید

اسکات بولتون در این باره می‌گوید:
“اگرچه دیدن چنین پدیده‌ای که رکوردها را تغییر می‌دهد هیجان‌انگیز است، اما این منطقه داغ جدید می‌تواند بینش ما درباره آتشفشان‌ها را نه تنها در آیو، بلکه در سایر جهان‌ها نیز گسترش دهد.”