לאחר שהוכיחו כי נתונים ישנים לעולם לא מתים, מדענים מצאו משהו חדש בירח ה- I של יופיטר באמצעות נתונים שנאספו במהלך משימת גלילאו, שהקיפה את צדק בשנים 1995-2003. ניתוח חדש חושף אוקיינוס שמתחת לפני השטח של מאגמה מותכת או מותכת חלקית מתחת לפני השטח של הירח הוולקני, המהווה את האישור הישיר הראשון של שכבת מאגמה מסוג זה ב- Io. מדענים אומרים שהאוקיאנוס המותך מתחת לפני השטח מסביר מדוע הירח הוא האובייקט הגעשי ביותר הידוע במערכת השמש.
קרישאן חוראנה, מאוניברסיטת קליפורניה, לוס אנג'לס, אמר כי "מדענים נרגשים שאנו סוף סוף מבינים מאיפה המאגמה של איו מגיעה ויש לנו הסבר לכמה מהחתימות המסתוריות שראינו בכמה מנתוני השדה המגנטי של גלילאו." מחבר המחקר שפורסם ב- Science. חוראנה היה בעבר חוקר משותף בצוות המגנטומטר של גלילאו ב- UCLA. "מסתבר שאיו הוציאה ללא הפסקה 'אות נשמע' בשדה המגנטי המסתובב של יופיטר שתאם את הצפוי מסלעים מותכים או חלקיים שנמצאו עמוק מתחת לפני השטח."
באופן מדהים, Io מייצר לבה פי מאה יותר מאשר כל הרי הגעש בכדור הארץ, והמחקר החדש מראה כי אוקיינוס מאגמה גלובלי קיים כ 30-50 ק"מ (20 עד 30 מיילים) מתחת לקרום הירח. זה מסביר מדוע הרי הגעש של Io מופצים על פני השטח שלו, בשונה מהרי הגעש של כדור הארץ המופיעים בנקודות חמות מקומיות כמו "טבעת האש" סביב האוקיאנוס השקט.
הרי הגעש ב- Io התגלו בשנת 1979 על ידי לינדה מורביטו, מהנדסת ניווט אופטית העובדת במשימת וויאג'ר. בהתבוננות בתמונות שהיו אמורות לשמש לניווט בויאג'ר, מורביטו ציין את מה שנראה כענן סהר המשתרע מעבר לקצה ה- Io. לאחר שיחה עם עמיתיה, הם הבינו שמכיוון שלאיו אין אווירה, הענן המתרומם מאות קילומטרים מעל פני השטח חייב להיות עדות להר געש חזק להפליא.
האנרגיה לפעילות הוולקנית נובעת מהסחיטה והמתחה של הירח על ידי כוח המשיכה של צדק כשהאי מקיף את כדור הארץ הגדול ביותר במערכת השמש.
גלילאו הושק בשנת 1989 והחל במסלולו של יופיטר בשנת 1995. מדענים הבחינו בחתימות בלתי מוסברות בנתוני שדה מגנטי מטיסות גלילאו של Io באוקטובר 1999 ופברואר 2000.
"בשלב האחרון של משימת גלילאו, מודלים של יחסי הגומלין בין Io לשדה המגנטי העצום של יופיטר, שרוחץ את הירח בחלקיקים טעונים, עדיין לא היו מספיק מתוחכמים כדי שנוכל להבין מה קורה בפנים של איו," אמר שיאנצ'ה ג'יה, מחבר משותף למחקר באוניברסיטת מישיגן.
עבודות אחרונות בפיזיקה של מינרלים הראו שקבוצת סלעים המכונה סלעים "אולטרמטיים" הופכים מסוגלים לשאת זרם חשמלי משמעותי כאשר נמסו. סלעים אולטרמטיים הם מקוריים, או נוצרים דרך צינון מאגמה. על כדור הארץ, הם מאמינים שמקורם במעטפת. הממצא הוביל את ח'וראנה ועמיתיו לבחון את ההשערה כי החתימה המוזרה הופקה על ידי זרם הזורם בשכבה מותכת או מותכת חלקית של סלע מסוג זה.
בדיקות הראו כי החתימות שגילה גלילאו תואמות סלע כמו לרזוליט, סלע איגני עשיר בסיליקטים של מגנזיום וברזל שנמצא בספיצברגן, נורבגיה. נדמה ששכבת האוקיאנוס של מאגמה ב- Io היא יותר מ -50 ק"מ (בעובי 30 מייל), והיא מהווה לפחות 10 אחוז ממעטפת הירח בנפח. הטמפרטורה השלפוחית של אוקיינוס המאגמה עולה ככל הנראה על 1,200 מעלות צלזיוס (2,200 מעלות פרנהייט).
בהנפשה שלמעלה Io שטוף בקווי שדה מגנטי (מוצגים בכחול) המחברים את האזור הקוטבי הצפוני של יופיטר לאזור הקוטב הדרומי של כדור הארץ. כאשר יופיטר מסתובב, קווי השדה המגנטי המתפתלים סביב Io מתחזקים ונחלשים. מכיוון שלאוקיאנו המאגמה של Io יש מוליכות חשמלית גבוהה, הוא מסיט את השדה המגנטי המשתנה, ומגן על פנים הירח מפני הפרעות מגנטיות. השדה המגנטי בתוך ה- IO שומר על כיוון אנכי, גם כאשר השדה המגנטי מחוץ ל- Io רוקד סביב. וריאציות אלה בחתימות השדה המגנטי החיצוני אפשרו למדענים להבין את המבנה הפנימי של הירח. בהנפשה, קווי השדה המגנטי נעים עם תקופת הסיבוב של צדק של כ 13 שעות במסגרת המנוחה של Io.
Io הוא הגוף היחיד במערכת השמש שאינו כדור הארץ שידוע שיש לו הרי געש פעילים, והוצע כי גם לכדור הארץ וגם לירח שלו היו אוקיינוסים של מאגמה דומים לפני מיליארדי שנים בזמן היווצרותם, אך הם היו מזמן התקרר.
"הגעש של איו מודיע לנו כיצד הרי הגעש עובדים ומספקים חלון בזמן לסגנונות הפעילות הוולקניים שעלולים להתרחש על פני האדמה והירח במהלך ההיסטוריה המוקדמת ביותר שלהם", אמר טורנס ג'ונסון, מדען פרויקט גלילאו לשעבר שלא היה מעורב ישירות ב לימוד.
חללית גלילאו נשלחה במכוון לאווירת יופיטר בשנת 2003 כדי להימנע מזיהום כלשהו מהירחים של צדק.
מקור: JPL
