Io má 266 aktivních vulkánů spojených s globálním magmatickým oceánem

Jupiterův měsíc Io stojí stranou od ostatních měsíců Sluneční soustavy s četnými sopkami a na jeho povrchu dominují lávové proudy. Povrchový vulkanismus na Io byl potvrzen v roce 1979, kdy jej vyfotografovala sonda Voyager, ale jeho vulkanická povaha není nikde jinde v našem systému duplikována. Za eruptivní povahou měsíce stojí slapový ohřev, který je poháněn silnou gravitací Jupitera a rezonancí s ostatními měsíci. Je ale uvnitř Io magmatický oceán? Konečná odpověď na tuto otázku byla neznámá, ale nový výzkum podporuje myšlenku magmatického oceánu.

Mise Juno přesunula své zaměření z Jupitera na měsíce tohoto plynného obra, počínaje vulkanickým Io. Průlety sondy se stále více přibližují k jedinečnému měsíci a zmenšující se vzdálenost umožňuje kosmické sondě lepší a lepší podmínky pro pozorování. Identifikovala 266 aktivních sopek a podle nového výzkumu jsou důkazem obrovského globálního oceánu magmatu.

Nová studie s názvem „Polární sopečná tepelná emise Io indikující modely magmatického oceánu a mělkých přílivových modelů“ představila nové výsledky. Hlavním autorem je Ashley Gerard Davies z NASA's Jet Propulsion Laboratory. „Extrémní úroveň vulkanické aktivity na Io, vulkanicky nejaktivnějším objektu ve Sluneční soustavě, je výsledkem vnitřního ohřevu vyvolaného přílivem a odlivem,“ píší autoři.

Data z tohoto výzkumu získal přístroj Juno s názvem Jovial Infrared Auroral Mapper (JIRAM). JIRAM je obrazový spektrometr a byl navržen tak, aby zkoumal horní atmosféru Jupitera v infračervené oblasti, včetně polárních oblastí obří planety. Nyní se však jeho pozornost přesunula na Io a JIRAM pozoruje rozšířenou vulkanickou aktivitu tohoto měsíce.

„Io je nejvulkaničtější nebeské těleso, jaké v naší Sluneční soustavě známe,“ řekl Scott Bolton, hlavní výzkumník Juno ze Southwest Research Institute v San Antoniu. „Pozorováním v průběhu času na několika průletech můžeme sledovat, jak se sopky liší – jak často vybuchují, jak jsou jasné a horké, zda jsou spojeny do skupiny nebo sólo a zda se mění tvar lávového proudu,“ řekl Bolton v květnu 2023, když se Juno dostala do vzdálenosti asi 35 500 km od Io.

Od té doby se sonda Juno k Io ještě více přiblížila a její poslední průlet ji navedl na vzdálenostn12 000 km. Ale není to jen blízkost, která vede k dalším objevům. Juno sleduje polární oběžnou dráhu, zatímco předchozí pozorování Io byla většinou omezena na rovníkovou oblast.

Vědci pozorně studovali Io a snažili se zjistit, co pohání jeho sopečnou aktivitu. Vyvinuli podrobné modely měsíce, ale nedokázali je tak důkladně otestovat jako nyní. „Modely předpovídají zvýšený tepelný tok na pólech Io, pokud je slapové ohřívání hluboko v plášti, a v nižších zeměpisných šířkách, pokud je oteplování převážně v astenosféře nebo je přítomen magmatický oceán,“ vysvětlují astronomové. Nyní však vědci mají data z Juno, se kterými mohou pracovat, a její polární dráha poskytuje výzkumníkům úplnější pohled na měsíc Io.

Publikovaný snímek vpravo ukazuje čtyři obrázky Io z přístroje JIRAM. Dva jsou z průletu perijovem č. 10 a ukazují jižní polární oblast v rozlišení 112 km/pixel (obrázky a & b). Další dva obrázky (c & d) jsou z průletu perijovem č. 43 a ukazují severní polární oblast v rozlišení 21 km/ pixel. Snímky b a d jsou data JIRAM překrývající se na snímcích Galileo/Voyager. Tato nová data z pólů Io jsou zásadní pro pochopení povahy Io.

„Rozložení vulkanické aktivity Io pravděpodobně odráží polohu a velikost vnitřního přílivového ohřevu,“ píší autoři. Nyní, když JIRAM poskytl polární data, mají výzkumníci kompletní globální blízké infračervené pokrytí, které odhaluje rozložení a velikost tepelné emise z aktivně vybuchujících sopek na Io. S těmito daty mohou vědci zkoumat nitro měsíce a modely vyvinuté k jeho vysvětlení. „Tento výsledek je v souladu s modely globálního oceánu magmatu nebo přílivového ohřevu v mělké astenosféře.“

Výzkum odhalil rozdíly ve výdeji energie mezi póly a rovníkovými oblastmi a mezi póly samotnými. „V průměru polární sopky Io jednotlivě generují méně energie než sopky v nižších zeměpisných šířkách; a jižní polární sopky generují méně energie na sopku než severní polární sopky,“ vysvětlují astronomové.

Proč jsou tato zjištění významná? Je to kvůli dříve vyvinutým modelům. „Ukazujeme, že distribuce toku sopečného tepla z 266 aktivních horkých míst je v souladu s přítomností globálního oceánu magmatu a/nebo mělkého astenosférického ohřevu,“ píší autoři. Toto není první studie, která naznačuje, že Io má magmatický oceán. Předchozí výzkum z roku 2009 založený na datech magnetometru Galileo ukázal, že Io musí mít magmatický oceán asi 50 km pod povrchem. Ale sonda Galileo provedla pouze jeden průlet kolem měsíce, což ponechalo prostor pro určité pochybnosti. Novější analýza stejných dat posílila tento závěr a ukázala, že magmatický oceán je tlustý 50 km.

Zdroj: https://www.universetoday.com/163811/io-has-266-active-volcanic-hotspots-linked-by-a-global-magma-ocean/

autor: František Martinek