Vlieg over een prachtig lavameer met een diameter van 200 km op de vulkanische maan Io!

IoIoDe helse maan JupiterJupiter Het is de vulkanisch meest actieve planeet in het zonnestelsel en is momenteel zeker in het nieuws. Na de aankondiging van de leeftijdsschatting, die aangeeft dat daar ongeveer 4,5 miljard jaar geleden vulkaanuitbarstingen plaatsvonden als gevolg van opwarming als gevolg van de getijdenkrachten van Jupiter in combinatie met de zwaartekrachtsinvloed van Europa en Europa. GanymedesGanymedestwee van de andere Galilese manen van Jupiter (wat betekent dat deze manen zo oud zijn als het zonnestelsel en zich feitelijk in een vergelijkbare configuratie bevinden als wat ze nu zijn sinds de vorming van Jupiter), heeft NASA zojuist twee video's onthuld in computergegenereerde afbeeldingen, maar het zijn reconstructies van enkele aspecten. Het verbluffende oppervlak van Io.

Zoals een NASA-persbericht uitlegt, zijn dit missiewetenschappers JunoJuno Wat de gegevens transformeerde die tijdens twee recente gebeurtenissen waren verzameld BruggenBruggen Io in animatie, waarin twee van de meest fascinerende kenmerken van de Jupitermaan worden benadrukt: een berg en een meer wassenwassen De koeling verloopt vrijwel soepel.

Scott Bolton, hoofdonderzoeker van de Juno-missie, onthulde deze animatie tijdens de Algemene Vergadering van de European Geophysical Union in Wenen op woensdag 16 april.

Deze animatie is gemaakt met behulp van gegevens verzameld door de JunoCam-imager aan boord van NASA's Juno-ruimtevaartuig tijdens de flybys van december 2023 en februari 2024 en is concept art voor een kenmerk van de Jupitermaan Io dat het wetenschapsteam van de missie heeft genoemd Steile berg. © NASA, JPL-Caltech, SwRI, MSSS

Bolton, een expert in theoretische en experimentele ruimtefysica, zei: Io is gewoon vol VulkanenVulkanenEn we hebben er een paar in actie vastgelegd. We hebben ook geweldige close-ups en andere gegevens gekregen van een 200 kilometer lang lavameer genaamd Loki Patera. Er zijn een aantal verbazingwekkende details die deze gekke eilanden laten zien die midden in een mogelijk gesmolten meer liggen, omringd door hete lava. De spiegelreflectie die door onze instrumenten op het meer is geregistreerd, geeft aan dat delen van het oppervlak van Io zo glad zijn als glas, wat doet denken aan obsidiaan dat vulkanisch op aarde is ontstaan. “.

Bedenk dat Juno in december 2023 en februari 2024 heel dichtbij Io vloog en tot op een afstand van ongeveer 1.500 kilometer van het oppervlak reikte, waardoor de eerste close-upbeelden van Io werden verkregen. breedtegradenbreedtegraden Noordelijke Maan.

Het is de moeite waard om het geval van Loki Patera te beschouwen door in te gaan op de uitleg die Futura al in een vorig artikel heeft gegeven.

Loki Patera is de grootste krater die zichtbaar is op Io, en Voyager heeft hem al opgemerkt GalileoGalileo. Alles lijkt erop te wijzen dat het A is Vulkanische kraterVulkanische krater Gevuld met lavameer. Dit is verschrikkelijk als we het bijvoorbeeld vergelijken met dat watErta-bierErta-bier, Op de grond. Het heeft een diameter van ongeveer 200 kilometer, wat betekent dat de oppervlakte groter is dan het Ontariomeer, dat wordt gedeeld door de Verenigde Staten en Canada.

Zoals blijkt uit de bovenstaande afbeeldingen en de animatie die NASA vandaag heeft vrijgegeven, wordt het centrum ingenomen door wat lijkt op een eiland dat planetaire wetenschappers voor raadsels stelt, omdat de structuur helemaal niet lijkt te zijn beïnvloed door een lavameer. Het is zo moeilijk te begrijpen dat het bij wijze van grap is (en om de nagedachtenis van Arthur Clarke te eren met zijn roman 2010: Odyssee 2), zou je kunnen aannemen dat het eenvoudigweg het bestaan ​​van A verraadt MonolietMonoliet Zwart dat miljoenen jaren geleden achtergelaten had kunnen worden door een superintelligente buitenaardse alien.

Brian Cox vertelt ons over Io en het lavameer in de caldera van de Loki-vulkaan, met een diameter van meer dan 200 kilometer. Voor een redelijk nauwkeurige Franse vertaling klikt u rechtsonder op het witte rechthoekje. De Engelse vertaling zou hierna moeten verschijnen. Klik vervolgens op de moer rechts van de rechthoek, vervolgens op ‘Vertalingen’ en ten slotte op ‘Automatisch vertalen’. Selecteer “Frans”. © BBC Aarde

Gigantische lavagolven van tientallen kilometers lang?

Een paar jaar geleden ontdekte een team van Amerikaanse onderzoekers, waaronder Catharina de Clare En Imke de bater van de Universiteit van Californië in Berkeley (waarvoor we een uitstekend boek te danken hebben Planetaire wetenschapeen gratis downloadbare versie) werd gepubliceerd in natuur Een artikel waarin wordt verklaard dat het een gigantische soort is golvengolven Lava barstte in 2015 over het hele oppervlak van Lake Loki Patera uit. Om te begrijpen wat er gebeurde, wendde Futura zich tot Frank Marchis van Stedelijk Instituut. Hij is lid van Unistellar, een van 's werelds toonaangevende specialisten op het gebied van de vulkanische activiteit van Io. Daarom gaan we in op enkele van de opmerkingen die hij ons gaf na onze vragen.

Futura: Io's vulkanische activiteit is waargenomen door de Voyager-, Galileo- en New Horizons-missies en ook vanaf de aarde. Hoe hebben we de vlucht van Loki Patera in 2015 gevolgd?

Frank Marchis: een ploeg Universiteit van California, Berkeley Ik heb de grote gebruikt telescooptelescoop Verrekijker van dichtbij Grote binoculaire telescoop, LBT) bevindt zich in Mount Graham, Arizona, Verenigde Staten. Hij heeft beide SpiegelsSpiegels 8,4 meter maakt dit mogelijk OpeningssamenvattingOpeningssamenvatting door InterferometrieInterferometrie In het visuele veld en inInfraroodInfrarood Alsof we één enkele telescoop hadden met een spiegel van 23 meter. Het is ook uitgerust voor adaptieve optica. Hierdoor kunnen we dichter bij de kracht komen NauwkeurigheidNauwkeurigheid De theorie van deze telescoop is gebaseerd op effectcorrectie WanordeWanorde Atmosfeer.

Om de nauwkeurigheid van Io's beelden te vergroten, werd besloten gebruik te maken van een astronomische gebeurtenis die ongeveer elke zes tot zeven jaar plaatsvindt.AchterklapAchterklap Vanaf deze maan van Jupiter door een andere maan, in dit geval Europa. In theorie kunnen we dan een resolutie verkrijgen die tien keer groter is dan normaal mogelijk is met LBT als we de temperaturen van de Loki Patera-caldera in kaart willen brengen. Daarom werd een resolutie van 10 km verkregen.

Wat deze observatie buitengewoon maakte, was dat alles samenwerkte (en alles nodig was) om het mogelijk te maken. Het was essentieel dat het weer niet bewolkt was op het moment van occultatie en dat de twee adaptieve optische systemen in staat waren de effecten van turbulentie op die dag correct te corrigeren; Bovenal moest de geometrie van het wederzijdse fenomeen de ontdekking van de Lockeaanse stroming mogelijk maken.

Futura: Wat heeft het voor zin om op zo'n verhulling te wachten?

Frank Marchis: De gemiddelde oppervlaktetemperatuur in Europa bedraagt ​​ongeveer 120 graden KelvinKelvinTerwijl de temperatuur van Io ongeveer 200 Kelvin is vanwege zijn veelheid AantrekkingspuntenAantrekkingspunten Op zijn oppervlak. Io is daarom helderder dan Europa, ongeveer een factor 2000, in het infrarode veld eromheen GolflengteGolflengte Vanaf 4.8 MicronMicron Waarnemingen kunnen worden gedaan met behulp van LBT. Door Io langzaam te blokkeren zorgt Europa ervoor dat de waargenomen straling fluctueert en tegelijkertijd wordt verminderd op een manier die het mogelijk maakt om de temperatuurkaart met toenemende nauwkeurigheid te reconstrueren.

Frank Marchis: Het was nodig om te doen wat geofysici op aarde doen als ze het ‘omgekeerde probleem’ oplossen, bijvoorbeeld door de aard en structuur van het binnenste van de aarde te bepalen wanneer… Seismische golvenSeismische golven Het verspreidde zich daar. Dit is hetzelfde als weten wat een muziekinstrument is en hoe het eruit ziet door te luisteren naar het geluid dat het maakt. Om dit te doen, zijn we begonnen met modelleren ComputerComputer Hij vormde een lavameer en maakte hypothesen over de samenstelling van deze lava die vergelijkbaar zouden zijn met de hypothesen die in andere delen van Io werden aanvaard.

Daarom moeten de verkregen resultaten met voorzichtigheid worden geïnterpreteerd, omdat ze gebaseerd zijn op aannames die moeilijk te verifiëren zijn. Er is ook het feit dat we niet echt begrijpen waarom het centrale eiland op het lavameer zo stabiel is. Hoewel het kapot is, lijkt het niet te worden beïnvloed door de zeer hoge lavatemperaturen, noch door de impact ervan BewegingenBewegingen naar convectieconvectie. Er schuilt een echt mysterie in. Wij hebben echter reden om aan te nemen dat Loki Patera rechtstreeks geleverd wordt De schoonzoonDe schoonzoon Door de diepe streken van Io.

Futura: Wat zijn deze gigantische golven die zich verspreiden over het oppervlak van het lavameer?

Frank Marchis: Net zoals in het geval van oceanische platen op aarde jasjasdaar SchelpSchelp De harde laag die Lake Patera bedekt, zou na verloop van tijd dikker moeten worden naarmate het afkoelt. Er komt een tijd dat het zwaarder wordt dan de lava waarop het drijft, en dan zinkt een deel van deze korst en sleept de rest mee, en wordt het, in een domino-effect, bedekt met een laag nieuwere, hetere lava, als een soort golf wel. Verspreid over het wateroppervlak.

De temperatuurkaart die is afgeleid van de waarnemingen van 2015 kan goed worden verklaard door aan te nemen dat twee golven zich voortplanten, maar niet op hetzelfde tijdstip, de ene gedurende 180 tot 230 dagen en de andere gedurende 75 dagen. Er werd ook een animatievideo gemaakt om dit fenomeen te illustreren.

Er wordt aangenomen dat de samenstelling van de lava in het meer niet overal hetzelfde is, en dat de inhoud ervan GasGas Dit zou bijvoorbeeld verklaren waarom de golven niet op hetzelfde moment begonnen. Er moet nog werk worden verzet om dit model verder te ontwikkelen en er is nieuwe informatie nodig.