bj
    >> Φυσικές Επιστήμες >  >> η φυσικη

Io, ηφαιστειακή σελήνη του Δία:Νέες γνώσεις για το εσωτερικό του

Πρόσφατες πτήσεις του πύρινου κόσμου διαψεύδουν μια κορυφαία θεωρία για την εσωτερική του δομή - και αποκαλύπτουν πόσο λίγα είναι κατανοητά για τα γεωλογικά ενεργά φεγγάρια.

Λευκά καυτά ηφαίστεια σημαδεύουν την Io σε αυτήν την υπέρυθρη εικόνα που τραβήχτηκε από τον ανιχνευτή Juno της NASA.

NASA/JPL-Caltech/SwRI/ASI/INAF/JIRAM

Η πρώτη συνάντηση του Scott Bolton με την Io έλαβε χώρα το καλοκαίρι του 1980, αμέσως μετά την αποφοίτησή του από το κολέγιο και ξεκίνησε δουλειά στη NASA. Το διαστημικό σκάφος Voyager 1 είχε πετάξει πέρα ​​από αυτό το φεγγάρι του Δία, πιάνοντας την πρώτη ματιά του ενεργού ηφαιστείου σε έναν κόσμο διαφορετικό από τη Γη. Εκρήξεις μαγματικής ύλης σε σχήμα ομπρέλας εκτοξεύτηκαν στο διάστημα από όλη την επιφάνεια της Io. «Έμοιαζαν απίστευτα όμορφα», είπε ο Μπόλτον, ο οποίος τώρα εδρεύει στο Southwest Research Institute στο Τέξας. "Ήταν σαν να το ζωγράφισε ένας καλλιτέχνης. Έμεινα έκπληκτος με το πόσο εξωτικό φαινόταν σε σύγκριση με το φεγγάρι μας."

Επιστήμονες όπως ο Μπόλτον προσπαθούν από τότε να κατανοήσουν τον πληθωρικό ηφαιστειογενή της Io. Μια κορυφαία θεωρία ήταν ότι ακριβώς κάτω από τον φλοιό του φεγγαριού κρύβεται ένας παγκόσμιος ωκεανός μάγματος, μια τεράστια συνεχόμενη κρύπτη υγρού βράχου. Αυτή η θεωρία συνδυάζεται άψογα με αρκετές παρατηρήσεις, συμπεριλαμβανομένων εκείνων που δείχνουν μια περίπου ομοιόμορφη κατανομή των ηφαιστείων της Io, τα οποία φαίνεται να αγγίζουν την ίδια πανταχού παρούσα, κολασμένη πηγή τήξης.

Αλλά τώρα, φαίνεται ότι η κόλαση της Io έχει εξαφανιστεί - ή μάλλον, δεν ήταν ποτέ εκεί από την αρχή. Κατά τη διάρκεια πρόσφατων πτήσεων του ηφαιστειακού φεγγαριού από το διαστημόπλοιο Juno της NASA, οι επιστήμονες μέτρησαν τη βαρυτική επίδραση της Io στο Juno, χρησιμοποιώντας τις μικρότερες ταλαντεύσεις του διαστημικού σκάφους για να προσδιορίσουν την κατανομή μάζας του φεγγαριού και επομένως την εσωτερική του δομή. Οι επιστήμονες ανέφεραν στο Nature ότι τίποτα σημαντικό δεν κυλάει ακριβώς κάτω από το φλοιό της Io.

«Δεν υπάρχει ρηχός ωκεανός», είπε ο Μπόλτον, ο οποίος ηγείται της αποστολής Juno.

Ανεξάρτητοι επιστήμονες δεν μπορούν να βρουν κανένα σφάλμα στη μελέτη. "Τα αποτελέσματα και η εργασία είναι εντελώς σταθερά και αρκετά πειστικά", δήλωσε η Katherine de Kleer, πλανητολόγος στο Ινστιτούτο Τεχνολογίας της Καλιφόρνια.

Τα δεδομένα άνοιξαν ξανά ένα μυστήριο που διαχέεται σε άλλους βραχώδεις κόσμους. Το ηφαιστειακό σύστημα της Io τροφοδοτείται από έναν μηχανισμό που βασίζεται στη βαρύτητα που ονομάζεται παλιρροϊκή θέρμανση, ο οποίος λιώνει το πέτρωμα σε μάγμα που εκρήγνυται από την επιφάνεια. Ενώ η Io είναι το παιδί αφίσας αυτού του μηχανισμού, η παλιρροιακή θέρμανση θερμαίνει επίσης πολλούς άλλους κόσμους, συμπεριλαμβανομένου του γείτονα της Io, του παγωμένου φεγγαριού Ευρώπη, όπου η θερμότητα πιστεύεται ότι διατηρεί έναν υπόγειο ωκεανό αλμυρού νερού. Η NASA  εκτόξευσε το διαστημικό σκάφος Clipper $5 δισεκατομμυρίων για να αναζητήσει στον ουρανό της Ευρώπης σημάδια ζωής στον προτεινόμενο υπόγειο ωκεανό.

Ένας χάρτης της επιφάνειας της Io, που δημιουργήθηκε με εικόνες από τις αποστολές Voyager 1 και Galileo, δείχνει την ευρεία κατανομή των ηφαιστείων της Σελήνης. Ο μεγάλος κόκκινος δακτύλιος είναι θειούχος καταρροή από το λοφίο του ηφαιστείου Pele.

Γεωλογική Υπηρεσία των ΗΠΑ

Αλλά αν η Ιώ δεν έχει ωκεανό μάγμα, τι μπορεί να σημαίνει αυτό για την Ευρώπη; Και, οι επιστήμονες αναρωτιούνται τώρα, πώς λειτουργεί η παλιρροιακή θέρμανση;

Τήκοντας Μάγμα

Η θερμότητα οδηγεί τη γεωλογία, το βραχώδες θεμέλιο πάνω στο οποίο χτίζονται όλα τα άλλα, από την ηφαιστειακή δραστηριότητα και την ατμοσφαιρική χημεία έως τη βιολογία. Η θερμότητα προέρχεται συχνά από το σχηματισμό ενός πλανήτη και την αποσύνθεση των ραδιενεργών στοιχείων του. Ωστόσο, τα μικρότερα ουράνια αντικείμενα, όπως τα φεγγάρια, έχουν μόνο μικροσκοπικά αποθέματα τέτοιων στοιχείων και υπολειπόμενης θερμότητας, και όταν αυτά τα αποθέματα στεγνώνουν, η γεωλογική τους δραστηριότητα μειώνεται.

Ή, τουλάχιστον, θα έπρεπε — αλλά κάτι φαίνεται να δίνει γεωλογική ζωή σε μικρές σφαίρες σε όλο το ηλιακό σύστημα πολύ καιρό αφότου θα έπρεπε να είχαν γεωλογικά χαθεί.

Η Io είναι το πιο επιδεικτικό μέλος αυτής της αινιγματικής λέσχης - ένας πίνακας του Τζάκσον Πόλοκ με καμένο πορτοκαλί, κατακόκκινο και καστανόξανθο. Η ανακάλυψη των καζάνια της λάβας που χύνονται υπερβολικά είναι μια από τις πιο διάσημες ιστορίες στην πλανητική επιστήμη, καθώς είχε προβλεφθεί ότι υπήρχαν πριν ανακαλυφθούν.

Ο ανιχνευτής Voyager 1 της NASA φωτογράφισε την Io το 1979, αποκαλύπτοντας την πρώτη αναλαμπή ηφαιστείου πέρα από τη Γη. Σε αυτό το μωσαϊκό φωτογραφίας, φαίνεται ένα λοφίο λάβας που προέρχεται από το Loki Patera, που τώρα είναι γνωστό ότι είναι το μεγαλύτερο ηφαίστειο του φεγγαριού.

NASA/JPL/USGS

Στις 2 Μαρτίου 1979, μια εργασία στο Science μηρυκάστηκε στην παράξενη τροχιά της Ιώ. Λόγω των θέσεων και των τροχιών των γειτονικών φεγγαριών, η τροχιά της Ιώ είναι ελλειπτική και όχι κυκλική. Και όταν η Ιώ είναι πιο κοντά στον Δία, βιώνει μια ισχυρότερη βαρυτική έλξη από τον αέριο γίγαντα παρά όταν είναι πιο μακριά. Οι συγγραφείς της μελέτης υπολόγισαν ότι η βαρύτητα του Δία πρέπει επομένως να ζυμώνει συνεχώς την Ιώ, να τραβάει την επιφάνειά της πάνω-κάτω έως και 100 μέτρα και, σύμφωνα με τους υπολογισμούς τους, να δημιουργεί πολλή θερμότητα τριβής μέσα της - έναν μηχανισμό που περιέγραψαν ως «παλιρροιακή θέρμανση». Υπέθεσαν ότι η Ιώ μπορεί να είναι το πιο έντονα θερμαινόμενο βραχώδες σώμα στο ηλιακό σύστημα. «Θα μπορούσε κανείς να υποθέσει ότι θα εμφανιζόταν εκτεταμένος και επαναλαμβανόμενος επιφανειακός ηφαιστεισμός», έγραψαν.

Μόλις τρεις μέρες αργότερα, το Voyager 1 πέταξε. Μια εικόνα που τραβήχτηκε στις 8 Μαρτίου κατέγραψε δύο γιγάντια λοφία να αψιδώνονται πάνω από την επιφάνειά του. Αφού απέκλεισαν όλες τις άλλες αιτίες, οι επιστήμονες της NASA κατέληξαν στο συμπέρασμα ότι το Voyager είχε δει ηφαιστειακές εκρήξεις ενός εξωγήινου κόσμου. Ανέφεραν την ανακάλυψή τους στο Science εκείνον τον Ιούνιο, μόλις τρεις μήνες μετά την πρόβλεψη.

Η κοινότητα της πλανητικής επιστήμης γρήγορα συγκεντρώθηκε γύρω από την ιδέα ότι η παλιρροιακή θέρμανση μέσα στην Ιώ είναι υπεύθυνη για τον ατελείωτο ηφαιστειακό στην επιφάνεια. «Το άγνωστο κομμάτι που ήταν ένα ανοιχτό ερώτημα δεκαετιών είναι τι σημαίνει αυτό για την εσωτερική δομή», δήλωσε ο Μάικ Σόρι, πλανητικός γεωφυσικός στο Πανεπιστήμιο Περντιού. Πού εστιάζεται αυτή η παλιρροϊκή θέρμανση μέσα στο Io και πόση θερμότητα και τήξη παράγει;

Το διαστημικό σκάφος Galileo της NASA μελέτησε τον Δία και πολλά από τα φεγγάρια του γύρω στο τέλος της χιλιετίας. Ένα από τα όργανά του ήταν ένα μαγνητόμετρο και έπιασε ένα περίεργο μαγνητικό πεδίο που προερχόταν από την Ιώ. Το σήμα φαινόταν να προέρχεται από ένα ηλεκτρικά αγώγιμο ρευστό — πολύ υγρό, στην πραγματικότητα.

Μετά από χρόνια μελέτης, οι επιστήμονες κατέληξαν στο συμπέρασμα το 2011 ότι ο Galileo είχε εντοπίσει έναν παγκόσμιο ωκεανό μάγματος ακριβώς κάτω από τον φλοιό της Ιώ. Ενώ ο μανδύας της Γης είναι ως επί το πλείστον συμπαγής και πλαστικός, το υπέδαφος της Io πιστεύεται ότι είναι γεμάτο με έναν ωκεανό υγρού βράχου πάχους 50 χιλιομέτρων ή σχεδόν πέντε φορές παχύτερο από τον Ειρηνικό Ωκεανό στο βαθύτερο σημείο του.

Ένα παρόμοιο μαγνητικό πεδίο ερχόταν επίσης από την Ευρώπη — σε αυτή την περίπτωση, προφανώς δημιουργήθηκε από έναν τεράστιο ωκεανό αλμυρού νερού. Οι συνέπειες ήταν βαθιές:Με πολύ βραχώδες υλικό, η παλιρροιακή θέρμανση μπορεί να δημιουργήσει ωκεανούς από μάγμα. Με άφθονο πάγο, μπορεί να δημιουργήσει ωκεανούς με δυνητικά κατοικήσιμο υγρό νερό.

Νόμος για την εξαφάνιση του ηφαιστείου

Όταν το διαστημόπλοιο Juno άρχισε να αιωρείται γύρω από τον Δία το 2016, η πεποίθηση ότι η Ιώ είχε έναν ωκεανό μάγμα ήταν ευρέως διαδεδομένη. Αλλά ο Μπόλτον και οι συνάδελφοί του ήθελαν να κάνουν διπλό έλεγχο.

Μια ακολουθία εικόνων που λήφθηκαν κατά τη διάρκεια οκτώ λεπτών από τον ανιχνευτή New Horizons της NASA το 2007 δείχνει μια έκρηξη από την ηφαιστειακή περιοχή Tvashtar Paterae. Το λοφίο σε αυτήν την εικόνα ψευδών χρωμάτων υψώνεται 330 χιλιόμετρα από την επιφάνεια του φεγγαριού.

Εργαστήριο Εφαρμοσμένης Φυσικής NASA/Johns Hopkins University/Southwest Research Institute

Κατά τη διάρκεια των πτήσεων τον Δεκέμβριο του 2023 και τον Φεβρουάριο του 2024, το Juno έφτασε σε απόσταση 1.500 χιλιομέτρων από την καμένη επιφάνεια της Io. Αν και οι αξιοσημείωτες εικόνες των ενεργών ηφαιστείων τράβηξαν την προσοχή όλων, ο στόχος αυτών των πτήσεων ήταν να ανακαλύψουν εάν ένας ωκεανός μάγματος βρισκόταν πραγματικά κάτω από το βραχώδες δέρμα του φεγγαριού.

Για τη διερεύνηση, η ομάδα χρησιμοποίησε ένα απίθανο εργαλείο:τον ραδιοπομπό του Juno, ο οποίος επικοινωνεί με τη Γη, στέλνοντας και λαμβάνοντας σήματα. Λόγω της άνισα κατανεμημένης μάζας της Io, το βαρυτικό της πεδίο δεν είναι απόλυτα συμμετρικό. Αυτό το ανομοιόμορφο βαρυτικό πεδίο μεταβάλλει διακριτικά την κίνηση του Juno καθώς περνάει, προκαλώντας του να επιταχύνει ή να επιβραδύνει λίγο.

Αυτό σημαίνει ότι οι ραδιοεκπομπές του Juno θα βιώσουν το φαινόμενο Doppler, όπου το μήκος κύματος μετατοπίζεται ελαφρά ως απόκριση στο ανώμαλο βαρυτικό πεδίο της Io. Εξετάζοντας τις απίστευτα μικρές μετατοπίσεις στις μεταδόσεις, η ομάδα του Μπόλτον μπόρεσε να δημιουργήσει μια εικόνα υψηλής πιστότητας του βαρυτικού πεδίου της Io και να τη χρησιμοποιήσει για να προσδιορίσει την εσωτερική της δομή. «Αν υπήρχε πράγματι ένας παγκόσμιος ωκεανός μάγματος, θα βλέπατε πολύ μεγαλύτερη παραμόρφωση καθώς η Ιώ περιφερόταν γύρω από τον Δία και καθώς οι παλιρροϊκές δυνάμεις τον λύγιζαν και άλλαζαν το σχήμα του», είπε η Άσλεϊ Ντέιβις, ηφαιστειολόγος στο Εργαστήριο Jet Propulsion της NASA που δεν συμμετείχε στη νέα μελέτη.

Αλλά η ομάδα του Μπόλτον δεν βρήκε αυτό το επίπεδο παραμόρφωσης. Το συμπέρασμά τους ήταν ξεκάθαρο. "Δεν μπορεί να υπάρχει ένας ρηχός ωκεανός μάγματος που τροφοδοτεί τα ηφαίστεια", δήλωσε ο συν-συγγραφέας της μελέτης Ryan Park, ένας από τους ερευνητές Juno στο Εργαστήριο Jet Propulsion.

Η αποστολή Cassini-Huygens φωτογράφισε την Io με φόντο τον Δία το 2001.

NASA/JPL/Πανεπιστήμιο της Αριζόνα

Τι άλλο λοιπόν μπορεί να τροφοδοτεί τα ηφαίστεια της Io;

Στη Γη, διακριτές δεξαμενές μάγματος διαφορετικών τύπων - από την πίσσα ιξώδης ύλη που τροφοδοτεί τις εκρηκτικές εκρήξεις μέχρι τα πιο τραχιά, μελίτικα υλικά που αναβλύζουν από ορισμένα ηφαίστεια - βρίσκονται μέσα στον φλοιό σε διάφορα βάθη, όλα δημιουργημένα από τις αλληλεπιδράσεις των τεκτονικών πλακών, τα κινούμενα κομμάτια των παζλ της γης. Η Ιώ στερείται τεκτονικών πλακών και (ίσως) ποικιλίας τύπων μάγματος, αλλά ο φλοιός της μπορεί ωστόσο να είναι γεμάτος δεξαμενές μάγματος. Αυτή ήταν μια από τις αρχικές γραμμές σκέψης μέχρι που τα δεδομένα του Γαλιλαίου έπεισαν πολλούς για τη θεωρία του ωκεανού του μάγματος.

Η νέα μελέτη δεν αποκλείει έναν πολύ βαθύτερο ωκεανό μάγματος. Αλλά αυτή η αβυσσαλέα κρύπτη θα έπρεπε να γεμίσει με μάγμα τόσο πλούσιο σε σίδηρο και πυκνό (λόγω του μεγάλου βάθους του) που θα δυσκολευόταν να μεταναστεύσει στην επιφάνεια και να τροφοδοτήσει τον ηφαιστειογενή της Io. "Και σε κάποιο βάθος, είναι δύσκολο να γίνει διάκριση μεταξύ αυτού που θα ονομάζαμε βαθύς ωκεανός μάγματος έναντι υγρού πυρήνα", είπε ο Park.

Για κάποιους, αυτό εγείρει ένα ασυμβίβαστο πρόβλημα. Το μαγνητόμετρο του Galileo εντόπισε σημάδια ενός ρηχού ωκεανού μάγματος, αλλά τα δεδομένα βαρύτητας του Juno το έχουν αποκλείσει κατηγορηματικά. "Οι άνθρωποι δεν αμφισβητούν πραγματικά τα αποτελέσματα του μαγνητομέτρου, επομένως πρέπει να το κάνετε αυτό να ταιριάζει με όλα τα άλλα", δήλωσε ο Jani Radebaugh, πλανητικός γεωλόγος στο Πανεπιστήμιο Brigham Young.

Οι ερευνητές διαφωνούν σχετικά με την καλύτερη ερμηνεία των δεδομένων Galileo. Τα μαγνητικά σήματα «λήφθηκαν πιθανώς ως η καλύτερη απόδειξη για έναν ωκεανό μάγμα, αλλά στην πραγματικότητα δεν ήταν τόσο ισχυρά», δήλωσε ο Francis Nimmo, πλανητολόγος στο Πανεπιστήμιο της Καλιφόρνια, Santa Cruz και συν-συγγραφέας της νέας μελέτης.  Τα δεδομένα επαγωγής δεν μπορούσαν να διακρίνουν μεταξύ ενός μερικώς λιωμένου (αλλά ακόμα στερεού) εσωτερικού χώρου και ενός πλήρως λιωμένου ωκεανού μάγματος, είπε.

Βαρύ νερό

Ίσως ο κύριος λόγος που οι επιστήμονες μελετούν την Io είναι επειδή μας διδάσκει για τις βασικές αρχές της παλιρροιακής θέρμανσης. Ο παλιρροϊκός θερμαντικός κινητήρας της Io παραμένει εντυπωσιακός - σαφώς δημιουργείται πολύ μάγμα που τροφοδοτεί το ηφαίστειο. Αλλά αν δεν παράγει ωκεανό μάγμα κάτω από την επιφάνεια, αυτό σημαίνει ότι η παλιρροιακή θέρμανση δεν δημιουργεί ούτε ωκεανούς νερού;

Οι επιστήμονες παραμένουν βέβαιοι ότι το κάνει. Κανείς δεν αμφιβάλλει ότι το φεγγάρι του Κρόνου Εγκέλαδος, το οποίο επίσης θερμαίνεται παλιρροιακά, περιέχει έναν υπόγειο θαλασσινό ωκεανό. το διαστημικό σκάφος Cassini όχι μόνο εντόπισε σημάδια της ύπαρξής του, αλλά δειγματοληψία απευθείας από μέρος του που εκτοξεύτηκε από το Νότιο Πόλο της Σελήνης. Και παρόλο που υπάρχει λίγος σκεπτικισμός σχετικά με το αν η Ευρώπη έχει ωκεανό, οι περισσότεροι επιστήμονες πιστεύουν ότι έχει.

Η λεία, ελαφρά γρατσουνισμένη επιφάνεια του παγωμένου φεγγαριού του Δία, Ευρώπη, που φωτογραφήθηκε από το διαστημόπλοιο Juno το 2022, δεν δείχνει κανένα σημάδι του τι κρύβεται από κάτω:κατά πάσα πιθανότητα, ένας τεράστιος ωκεανός με θαλασσινό νερό.

NASA/JPL-Caltech/SwRI/MSSS

Είναι κρίσιμο, σε αντίθεση με το περίεργο μαγνητικό πεδίο της Io, το οποίο φαινόταν να δείχνει ότι έκρυβε ρευστό αξίας ενός ωκεανού, το μαγνητικό σήμα της εποχής του Galileo της Ευρώπης παραμένει ισχυρό. «Είναι ένα αρκετά καθαρό αποτέλεσμα στην Ευρώπη», δήλωσε ο Robert Pappalardo, επιστήμονας του έργου της αποστολής Europa στο Εργαστήριο Jet Propulsion. Το παγωμένο φεγγάρι είναι αρκετά μακριά από τον Δία και το έντονο διαστημικό περιβάλλον της Io που πλημμυρίζει από πλάσμα, ώστε το σήμα μαγνητικής επαγωγής της ίδιας της Ευρώπης να "εξέχει πραγματικά".

Αλλά αν και τα δύο φεγγάρια θερμαίνονται παλιρροιακά, γιατί μόνο η Ευρώπη έχει εσωτερικό ωκεανό; Σύμφωνα με τον Nimmo, "Υπάρχει μια θεμελιώδης διαφορά μεταξύ ενός ωκεανού με υγρό νερό και ενός ωκεανού μάγματος. Το μάγμα θέλει να δραπετεύσει, το νερό πραγματικά δεν το κάνει." Το υγρό πέτρωμα είναι λιγότερο πυκνό από το συμπαγές πέτρωμα, επομένως θέλει να ανυψωθεί και να εκραγεί γρήγορα. η νέα μελέτη υποδηλώνει ότι δεν παραμένει σε βάθος αρκετό καιρό μέσα στην Ιώ για να σχηματίσει έναν τεράστιο, διασυνδεδεμένο ωκεανό. Αλλά το υγρό νερό είναι, ασυνήθιστα, πιο πυκνό από τη στερεά παγωμένη μορφή του. "Το υγρό νερό είναι βαρύ, επομένως μαζεύεται σε έναν ωκεανό", είπε ο Sori.

«Νομίζω ότι αυτό είναι το μεγάλο μήνυμα από αυτό το έντυπο», πρόσθεσε ο Σόρι. Η παλιρροιακή θέρμανση μπορεί να δυσκολευτεί να δημιουργήσει ωκεανούς μάγματος. Αλλά στα παγωμένα φεγγάρια, μπορεί εύκολα να δημιουργήσει υδατώδεις ωκεανούς λόγω της παράξενα χαμηλής πυκνότητας του πάγου. Και αυτό υποδηλώνει ότι η ζωή έχει ένα πλήθος δυνητικά κατοικήσιμων περιβαλλόντων σε όλο το ηλιακό σύστημα.

Hell’s Poster Child

Η αποκάλυψη ότι η Ιώ λείπει από τον ρηχό ωκεανό της μάγματος υπογραμμίζει πόσο λίγα είναι γνωστά για την παλιρροιακή θέρμανση. «Ποτέ δεν καταλάβαμε πραγματικά πού στο εσωτερικό της Io λιώνει ο μανδύας, πώς αυτό το τήγμα του μανδύα βγαίνει στην επιφάνεια», είπε ο de Kleer.

Το δικό μας φεγγάρι δείχνει επίσης στοιχεία αρχέγονης παλιρροιακής θέρμανσης. Οι παλαιότεροι κρύσταλλοι του σχηματίστηκαν πριν από 4,51 δισεκατομμύρια χρόνια από το ρεύμα της λιωμένης ύλης που εκτοξεύτηκε από τη Γη από ένα γιγάντιο συμβάν πρόσκρουσης. Αλλά πολλοί σεληνιακόι κρύσταλλοι φαίνεται να έχουν σχηματιστεί από μια δεύτερη δεξαμενή λιωμένου βράχου πριν από 4,35 δισεκατομμύρια χρόνια. Από πού προήλθε αυτό το μεταγενέστερο μάγμα;

Ο Nimmo και οι συν-συγγραφείς πρόσφεραν μια ιδέα σε μια εργασία που δημοσιεύτηκε στο Nature τον Δεκέμβριο:Ίσως το φεγγάρι της Γης να ήταν σαν την Ιώ. Το φεγγάρι ήταν πολύ πιο κοντά στη Γη τότε, και τα βαρυτικά πεδία από τη Γη και τον ήλιο πάλευαν για έλεγχο. Σε ένα ορισμένο κατώφλι, όταν η βαρυτική επίδραση και των δύο ήταν περίπου ίση, το φεγγάρι θα μπορούσε να είχε υιοθετήσει προσωρινά μια ελλειπτική τροχιά και να είχε θερμανθεί παλιρροιακά από το βαρυτικό ζύμωμα της Γης. Το εσωτερικό του μπορεί να είχε ξαναλιώσει, προκαλώντας μια έκπληξη δευτερεύουσας άνθησης του ηφαιστείου.

Αλλά το πού ακριβώς στο εσωτερικό του φεγγαριού ήταν συγκεντρωμένη η παλιρροϊκή του θέρμανση — και επομένως, πού συνέβαινε όλο αυτό το λιώσιμο — δεν είναι ξεκάθαρο.

Ίσως αν μπορεί να γίνει κατανοητή η Ιώ, το ίδιο μπορεί να γίνει και η σελήνη μας — καθώς και αρκετοί από τους άλλους δορυφόρους του ηλιακού μας συστήματος με κρυφούς παλιρροιακούς κινητήρες. Προς το παρόν, αυτή η ηφαιστειακή σφαίρα παραμένει τρελά ανεξιχνίαστη. «Η Io είναι ένα περίπλοκο θηρίο», είπε ο Davies. "Όσο περισσότερο το παρατηρούμε, όσο πιο εξελιγμένα είναι τα δεδομένα και οι αναλύσεις, τόσο πιο αινιγματικό γίνεται."

Επόμενο άρθρο

Βελτίωση της βαθιάς μάθησης με λίγη βοήθεια από τη φυσική


Επιτέλους έγινε κατανοητή η υπεραγωγιμότητα υψηλής θερμοκρασίας

Επιτέλους έγινε κατανοητή η υπεραγωγιμότητα υψηλής θερμοκρασίας

Για δεκαετίες, μια οικογένεια κρυστάλλων έχει παραπλανήσει τους φυσικούς με τη συγκλονιστική ικανότητά της να υπεραγώγει —δηλαδή να μεταφέρει ηλεκτρικό ρεύμα χωρίς αντίσταση— σε πολύ υψηλότερες θερμοκρασίες από άλλα υλικά. Τώρα, ένα πείραμα που φτιάχνεται χρόνια έχει οραματιστεί απευθείας την υπερα

Πώς είναι να είσαι γυναίκα κυνηγός κυμάτων βαρύτητας

Πώς είναι να είσαι γυναίκα κυνηγός κυμάτων βαρύτητας

Η Chiara Mingarelli μπορεί να θεωρήσει τον εαυτό της ως επιτυχημένη επιστήμονα. Είναι συνεργάτης Marie Curie στο Caltech και πρώην επισκέπτης μελετητής στο Jet Propulsion Laboratory της NASA. Ο τομέας της έρευνάς της, το κυνήγι για βαρυτικά κύματα χρησιμοποιώντας μακρινά αστέρια, βρίσκεται σε μία απ

Ένα θαύμα που άνοιξε το σύμπαν

Ένα θαύμα που άνοιξε το σύμπαν

Το 1972, ο Frank Wilczek και ο σύμβουλός του στη διατριβή, David Gross, ανακάλυψαν τη βασική θεωρία της ισχυρής δύναμης — τον τελικό πυλώνα του Καθιερωμένου Μοντέλου της Φυσικής των Σωματιδίων. Η δουλειά τους αποκάλυψε την παράξενη αλχημεία που λειτουργεί μέσα στον πυρήνα ενός ατόμου. Αποδείχθηκε επ