قمر آتشفشانی «آیو» صدها برابر داغتر از حد تصور است
دانشمندان با استفاده از دادههای فضاپیمای آمریکایی جونو متعلق به ناسا، دریافتهاند که قمر آتشفشانی آیو سیاره مشتری، صدها برابر بیش از آنچه پیشتر تصور میشد از سطح خود گرما ساطع میکند. این یافتهها نشان میدهند که آتشفشانیترین جرم منظومه شمسی بسیار داغتر از برآوردهای قبلی است.
علت این برآورد کمتر از واقع نه به کمبود دادهها، بلکه به نحوه تفسیر دادههای فضاپیمای جونو (Juno) بازمیگردد. بر اساس نتایج جدید، حدود نیمی از کل گرمای ساطعشده از آیو (Io) تنها از ۱۷ منبع از میان ۲۶۶ منبع آتشفشانی شناختهشده این قمر سرچشمه میگیرد. این تمرکز گرمایی میتواند نشان دهد که برخلاف نظریههای پیشین، احتمال وجود یک دریاچه ماگمایی عظیم در زیر سطح آیو کمتر از آن چیزی است که تصور میشد.
فدریکو توسی (Federico Tosi)، پژوهشگر موسسه ملی اخترفیزیک ایتالیا (Istituto Nazionale di Astrofisica به اختصار INAF) و سرپرست این مطالعه، میگوید: «در سالهای اخیر پژوهشهای بسیاری نشان میدهند نحوه توزیع گرمای ساطعشده از آیو در طیف فروسرخ میتواند در درک وجود اقیانوس ماگما در زیر سطح آن موثر باشد، اما با مقایسه دادههای جدید جونو و مدلهای حرارتی دقیقتر دریافتیم که مقادیر خروجی گرما با ویژگیهای فیزیکی دریاچههای گدازه شناختهشده مطابقت ندارد.»
به گفته توسی، بیشتر بررسیهای پیشین تنها بر طیف خاصی از نور فروسرخ موسوم به باند M تمرکز داشتهاند. دادههای باند M که توسط دستگاه «نقشهبردار شفق قطبی فروسرخ مشتری» (Jovian InfraRed Auroral Mapper به اختصار JIRAM) فضاپیمای جونو گردآوری شدهاند، برای شناسایی داغترین نقاط آیو مفیدند، اما احتمالا باعث شدهاند بخشهای گستردهتر و سردتر سطح قمر در محاسبات نادیده گرفته شود. او توضیح میدهد: «این مانند آن است که بخواهیم روشنایی یک آتش بزرگ را فقط با نگاه به شعلهها و نه خاکسترهای اطراف، تخمین بزنیم. در نتیجه تنها درخشانترین نقاط ثبت میشوند و کل انرژی ساطعشده اندازهگیری نمیشود.»
تحلیل دوباره دادههای JIRAM دیدگاه پژوهشگران را درباره ساختار دریاچههای گدازه آیو تغییر داده است. نتایج جدید نشان میدهد که بیشتر آتشفشانهای آیو دارای حلقهای بیرونی داغ و روشن هستند، در حالی که بخش مرکزی آنها سردتر و جامد است. بخشهای کمنورتر باند M سطح بیشتری را دربر میگیرند و به همین دلیل گرمای قابلتوجهی منتشر میکنند.
توسی اضافه میکند: «وقتی این مؤلفههای پنهان نیز در محاسبه لحاظ شود، شار حرارتی واقعی آیو تا صدها برابر بیشتر از مقدار برآوردشده بر اساس دادههای باند M خواهد بود. این افزایش چشمگیر، توازن انرژی در آیو را بهطور اساسی تغییر میدهد.»
اگرچه این یافتهها ممکن است وجود اقیانوس ماگمایی در زیر سطح آیو را به چالش بکشد، اما به گفته توسی، نمیتوان چنین فرضیهای را به طور کامل رد کرد. او میدهد: «ما نمیگوییم چنین اقیانوسی وجود ندارد، بلکه میگوییم دادههای موجود برای اثبات آن کافی نیستند. لازم است پیش از هر نتیجهگیری قطعی درباره چنین مسئله پیچیدهای، محدودیتهای دادههای کنونی را در نظر بگیریم.»
به گفته پژوهشگران، ممکن است مدتی طول بکشد تا مأموریتهای فضایی آینده بتوانند بار دیگر از نزدیک به آیو نگاه کنند، بنابراین پرسشها درباره وجود اقیانوس ماگمای زیر سطح این قمر مشتری همچنان بیپاسخ باقی خواهد ماند.