Księżyc Jowisza Io może mieć pod powierzchnią piekielny ocean magmy

W Układzie Słonecznym jest ponad 200 księżyców, ale żaden nie dorównuje Io, trzeciemu co do wielkości księżycowi Osiemdziesiąt księżyców Jowisza. Io jest naprawdę wulkaniczne. W rzeczywistości jest usiany setkami potężnych aktywnych wulkanów, pod których skorupą musi być coś niezwykłego.

To może być gruba warstwa stopionej skały na poziomie księżyca – lub „podziemny ocean magmy”, według Nowe badanie Opublikowany w Planetarny Dziennik Naukowy 16 od Yoshinoriego Miyazakiego i Davida Stephensona, planetologów z Caltech.

To potencjalnie przegrzane morze stopionej skały – unikalne w Układzie Słonecznym – może kryć tajemnice, dziwne mechanizmy powstawania księżyców i planet, a nawet przepisy na dziwne obce życie. Tylko dalsza analiza księżyca o średnicy 2200 mil powie.

Miyazaki i Stevenson nie byli pierwszymi naukowcami, którzy odgadli, co czai się pod potencjalnie grubą na 20 mil skorupą Io. Od lat jest przedmiotem gorących dyskusji. Ale ich nowe, recenzowane badanie płaszcza księżyca może być jak dotąd najbardziej wszechstronne.

Aby zajrzeć pod powierzchnię Io, Miyazaki i Stevenson ponownie przejrzeli ryzy danych z NASA Sonda Galileuszaktóra krążyła wokół Jowisza przez osiem lat, począwszy od 1995 roku. Wstępna analiza danych magnetycznych sondy doprowadziła do luźnego konsensusu, że płaszcz Io – warstwa pod skorupą księżyca – zawiera górną warstwę o grubości 30 mil, która musi być „stopiona lub częściowo stopiony.” „,” Według NASA.

Porównaj to z płaszczem Ziemi, a także płaszczem każdego innego ciała planetarnego w Układzie Słonecznym, które jest w większości stałe i składa się głównie z lodu lub przegrzanej skały. Ogólnie rzecz biorąc, planetolodzy czytający dane Galileusza założyli, że Io ma albo ocean magmy pod ziemią, albo jakiś rodzaj skalistego, podobnego do gąbki płaszcza zewnętrznego zanurzonego w magmie.

Nowe spojrzenie na dane przeprowadzone przez Miyazakiego i Stephensona prowadzi do wniosku, że jest to stopione morze. Oparli swoje wnioski na szacunkach temperatury płaszcza poprzez analizę wulkanów Io, które mogą wypluwać magmę setki mil w atmosferę dwutlenku siarki na Księżycu. Górna część płaszcza może osiągnąć temperaturę 2800 stopni Fahrenheita.

To jest gorące. Ale nie wystarczająco gorąco, aby zachować gąbczaste wnętrze. Analiza jest złożona, ale sprowadza się do tego: jak garnek z sosem na płycie kuchennej, Io będzie potrzebowała dużo ciepła, aby pozostać stale gąbczastą w górnym płaszczu. bez Wystarczająco ciepło, bulion – gąbczasta skała – rozdzieli się: skała na dole i magma na górze.

Przetwarzając liczby, Miyazaki i Stephenson obliczyli ciepło z rdzenia Io, a także skutki jego dziwnej, stromej orbity, która powoduje korozję płaszcza, rozprowadzając wokół niego ciepło i uniemożliwiając Io trwałe ochłodzenie.

Doszli do wniosku, że sos się rozdzieli. „Ilość wewnętrznego ogrzewania jest niewystarczająca do utrzymania wysokiej temperatury topnienia” – napisali. Stąd to, co ich zdaniem może być najwyższym oceanem magmy.

Na szczęście wkrótce dowiemy się więcej. agencji NASA Sonda Juno, który przybył wokół Jowisza w 2016 r., ma dokonać odczytów Io w 2023 i 2024 r. — konkretnie mierząc „liczbę miłości”, miarę twardości planety lub jej braku. „Jeśli zostanie znaleziona duża liczba miłości, możemy z większą pewnością powiedzieć, że pod powierzchnią Io istnieje ocean magmy” – powiedział Miyazaki The Daily Beast.

Wiedzieliśmy już, że Io jest dziwny. Możliwe, że nawet dziwniejszy– A ta dziwność może mieć wpływ na naukę o kosmosie. „Nie sądzę, aby znacząco zmieniło to rozumienie formowania się planet, ale zmienia sposób, w jaki postrzegamy wewnętrzną strukturę i ewolucję termiczną ogrzewanych obiektów, takich jak Io” – powiedział David Grinspoon, starszy naukowiec z Planetary Science Institute w Arizonie. Codzienna Bestia.

NASA/JPL-Caltech/SwRI/MSSS/Roman Tkachenko

Astrobiolodzy czają się w akademickim cieniu. Eksperci od tego, jak i gdzie mogło wyewoluować życie we wszechświecie. Jeśli gdzieś tam istnieje życie pozaziemskie i wygląda ono jak życie na Ziemi, powinniśmy spodziewać się znalezienia go — lub dowodu jego wyginięcia — na planetach i księżycach, które miały lub miały środowisko podobne do ziemskiego. Mars. Wenus. zwany księżycem Saturna Enceladus.

Ale wulkany, z ich ekstremalnymi transferami energii, są powszechnie uważane za podstawowe składniki żywego ekosystemu. Tak więc planety i księżyce z dużą ilością wulkanów są teoretycznie świetnymi miejscami do poszukiwania istot pozaziemskich, które powinny obejmować Io.

Jednak Io zbyt wiele wulkany. Więc jeśli ewoluuje tam życie, prawdopodobnie jest to życie bardzo obce Naprawdę kocha ciepło. „Rury z lawy mogą stworzyć korzystne warunki dla drobnoustrojów” – powiedział Miyazaki.

Pytanie dla astrobiologów brzmi: czy ocean magmy stworzyłby więcej, czy mniej rur lawy niż gąbka magmy. „Nie mam szczerej odpowiedzi” – powiedział Miyazaki. „Ale ciekawe jest myślenie o takich implikacjach”.

Dirk Schulz-Macuch, astrobiolog z Politechniki Berlińskiej, od dawna opowiada się za kompleksowymi poszukiwaniami życia na Io. Ocean magmy nie zepsuje tych badań, chyba że znajdzie się bardzo blisko powierzchni. Gruba, delikatna skorupa powinna izolować najodleglejsze regiony planety od wysuszającego ciepła i zachować możliwość ewolucji. „Wydaje się, że jest sporo łupieżu” – powiedział Schultz-McCouch dla The Daily Beast.

Jeśli już, to możliwość istnienia oceanu magmy na Io tylko podkreśla, jak ekscytujący i interesujący jest księżyc – i dlaczego powinien być głównym celem przyszłych sond kosmicznych, powiedział Schulz-McCouch. „Io to wyjątkowy rodzaj księżyca, bardzo dynamiczny i nie powinniśmy go całkowicie ignorować”.