NASA’nın Juno sondası Jüpiter’in ayı Io’daki lav göllerine yakından bakıyor

NASA’nın Juno sondasından elde edilen yeni bulgular, Jüpiter’in uydusu Io’daki lav göllerinin ne kadar yaygın olduğuna dair daha kapsamlı bir tablo sunuyor ve burada iş başında olan volkanik süreçlere ilişkin ilk kez bilgiler içeriyor. Bu sonuçlar, İtalyan Uzay Ajansı’nın katkıda bulunduğu ve kızılötesi ışıkta “gören” Juno’nun Jovian Kızılötesi Auroral Haritalayıcısı (JIRAM) cihazının izniyle geliyor. Araştırmacılar var yayınlanan Juno’nun en son volkanik keşifleri üzerine bir makale İletişim Dünya ve Çevre.

Io, Galileo Galilei’nin Dünya’dan biraz daha büyük olan Jüpiter ayını ilk keşfettiği 1610 yılından bu yana gökbilimcilerin ilgisini çekmektedir. Yaklaşık 369 yıl sonra, NASA’nın Voyager 1 uzay aracı ayda bir volkanik patlamayı yakaladı. Jüpiter’e daha fazla Io uçuşunun yapıldığı daha sonraki görevler, lav göllerinin yanı sıra ek duman bulutları da keşfetti. Bilim adamları artık komşu uydular ve devasa Jüpiter’in kendisi tarafından bir akordeon gibi gerilip sıkıştırılan Io’nun güneş sistemindeki volkanik açıdan en aktif dünya olduğuna inanıyorlar. Ay yüzeyindeki volkanik patlamaların türleri hakkında pek çok teori olsa da, çok az destekleyici veri mevcut.

Juno, 2023 yılının Mayıs ve Ekim aylarında Io’nun yanından uçarak sırasıyla yaklaşık 21.700 mil (35.000 kilometre) ve 8.100 mil (13.000 kilometre) yakınına geldi. Juno’nun baştan çıkarıcı aya iyice bakmasını sağlayan enstrümanlar arasında JIRAM da vardı.

Jüpiter’in derinliklerinden çıkan kızılötesi ışığı (insan gözüyle görülemeyen) yakalamak için tasarlanan JIRAM, gaz devinin bulut tepelerinin 30 ila 45 mil (50 ila 70 kilometre) altına kadar hava katmanını araştırıyor. Ancak Juno’nun genişletilmiş görevi sırasında görev ekibi, aleti Io, Europa, Ganymede ve Callisto uydularını incelemek için de kullandı. JIRAM Io görüntüleri, çok sayıda sıcak noktanın tabanlarını çevreleyen parlak halkaların varlığını gösterdi.

Juno ortak araştırmacılarından Alessandro Mura, “JIRAM’ın kızılötesi görüntülerinin yüksek uzaysal çözünürlüğü, Juno’nun yakın geçişler sırasındaki avantajlı konumuyla birleştiğinde, Io’nun tüm yüzeyinin kaldera benzeri özellikler içeren lav gölleriyle kaplı olduğunu ortaya çıkardı” dedi. Roma’daki Ulusal Astrofizik Enstitüsü’nden. “Io’nun yüzeyinin en eksiksiz verilere sahip olduğumuz bölgesinde, bu alanın yaklaşık %3’ünün bu erimiş lav göllerinden biri tarafından kaplandığını tahmin ediyoruz.” (Kaldera, bir yanardağ patlayıp çöktüğünde oluşan büyük bir çöküntüdür.)

Ateş püskürten göller

JIRAM’ın Io yakın uçuş verileri yalnızca ayın bol miktardaki lav rezervlerini vurgulamakla kalmıyor, aynı zamanda yüzeyin altında neler olup bittiğine dair de bir fikir veriyor. Birkaç Io lav gölünün kızılötesi görüntüleri, lav gölünün çoğunu kaplayan merkezi kabuk ile gölün duvarları arasındaki sınırda ince bir lav çemberi göstermektedir. Eriyiğin geri dönüşümü, gölün kenarı üzerinde ve ötesinde lav akıntılarının olmamasıyla ima ediliyor; bu da lav göllerine püsküren eriyik ile yeraltı sistemine geri dönen eriyik arasında bir denge olduğunu gösteriyor.

Mura, “Artık Io’da en sık görülen volkanizma türünün ne olduğuna dair bir fikrimiz var: magmanın aşağı yukarı hareket ettiği devasa lav gölleri” dedi. “Lav kabuğu, Hawaii lav göllerinde görülen tipik lav halkasını oluşturarak gölün duvarlarına doğru kırılmaya zorlanır. Duvarlar muhtemelen yüzlerce metre yüksekliğindedir, bu da magmanın genellikle pateralardan dışarı taşarken neden gözlemlenmediğini açıklar”— Volkanizma tarafından yaratılan ve “ay yüzeyinde hareket eden” kase şeklindeki özellikler.

JIRAM verileri, bu Io sıcak noktalarının yüzeyinin çoğunun, magmanın merkezi yükselişi nedeniyle bitişik bir yüzey olarak döngüsel olarak yukarı ve aşağı hareket eden kayalık bir kabuktan oluştuğunu göstermektedir. Bu hipoteze göre, kabuk gölün duvarlarına temas ettiğinden sürtünme kaymasını engelliyor, deforme olmasına ve sonunda kırılmasına neden oluyor ve yüzeyin hemen altındaki lav açığa çıkıyor.

Alternatif bir hipotez geçerliliğini koruyor: Magma gölün ortasından fışkırıyor, yayılıyor ve gölün kenarı boyunca batan bir kabuk oluşturarak lavları açığa çıkarıyor.

San Antonio’daki Güneybatı Araştırma Enstitüsü’nden Juno’nun baş araştırmacısı Scott Bolton, “Aralık 2023 ve Şubat 2024’te Io’nun yakın uçuşlarından JIRAM sonuçlarını henüz yeni almaya başlıyoruz” dedi. “Gözlemler Io’nun volkanik süreçleri hakkında büyüleyici yeni bilgiler gösteriyor. Bu yeni sonuçları Juno’nun Io’nun daha önce hiç görülmemiş kuzey ve güney kutuplarındaki volkanları izlemeye ve haritalamaya yönelik uzun vadeli kampanyasıyla birleştiren JIRAM, en iyilerden biri haline geliyor. Bu işkence görmüş dünyanın nasıl çalıştığını öğrenmek için değerli araçlar.”

Juno, 13 Haziran’da Jüpiter’in 62. yakın geçişini (yaklaşık 18.175 mil (29.250 kilometre) yükseklikte Io uçuşunu da içeren) gerçekleştirdi. Gaz devinin 63. yakın uçuşunun 16 Temmuz’da yapılması planlanıyor.