1979’da NASA Jet Propulsion Laboratory (JPL) bilim adamı Linda Morabito, Jüpiter’in en içteki ayı Io’da volkanik aktivite keşfetti. Ancak Io sadece volkanik açıdan aktif değil, tüm güneş sistemindeki volkanik açıdan en aktif cisimdir ve bilim insanları artık Ay’ın lav kaynaklarının yüzey altı işleyişini daha iyi anlıyor.
NASA bilim insanları, Io’daki yaklaşık 400 aktif volkanın muhtemelen tek bir devasa yer altı paylaşılan magma okyanusu değil, bireysel sıcak magma odaları tarafından beslendiğini belirledi. Keşif, yayınlandı içinde Doğa 12 Aralık’ta, araştırmacıları kırk yılı aşkın süredir şaşırtan bir gizemi çözüyor. Bulguları, bilim adamlarını sadece Jüpiter ayına ilişkin değil, diğer gök cisimlerine ilişkin anlayışlarını da yeniden düşünmeye itiyor.
Io, Dünya’nın Ay’ıyla hemen hemen aynı büyüklüktedir ve görünüşte sürekli volkanik aktiviteyle işaretlenmiştir. Gökbilimci Galileo Galilei bunu 1610’da keşfetti ve 2011’de (yaklaşık dört yüzyıl sonra) NASA Juno misyonunu başlattı. Uzay aracı 2016’dan bu yana Jovian sistemini araştırıyor ve Dünya’ya dudak uçuklatan görüntülerin yanı sıra güneş sistemimizin en büyük gezegeniyle ilgili şaşırtıcı keşifler gönderiyor.
Araştırmaya katılan San Antonio’daki Güneybatı Araştırma Enstitüsü’nden Juno baş araştırmacısı Scott Bolton, NASA JPL’de şunları söyledi: “Morabito’nun keşfinden bu yana, gezegen bilim insanları volkanların yüzeyin altındaki lavlardan nasıl beslendiğini merak ettiler.” ifade. “Volkanları besleyen sığ bir beyaz-sıcak magma okyanusu var mıydı, yoksa kaynakları daha mı yereldi? Juno’nun çok yakın iki uçuşundan elde edilen verilerin, bu işkence dolu ayın gerçekte nasıl çalıştığına dair bize bazı bilgiler verebileceğini biliyorduk.”
Aralık 2023 ve Şubat 2024’te Juno, Io’nun yanardağ noktalı yüzeyine 930 mil (1.500 kilometre) kadar yaklaşan söz konusu uçuşlara katıldı. Bu manevralar sırasında Juno, uzay aracının ivmesini nasıl etkilediğine dayanarak ayın yerçekimini anlamak için veriler topladı ve Io’nun “gelgit esnemesi” hakkında önemli bilgiler ortaya çıkardı.
Gelgit esnemesi, bir gök cismi yakındaki başka bir cismin yer çekimi etkisiyle gerildiğinde ve deforme olduğunda meydana gelir. Hareketten kaynaklanan sürtünme ısı üretir, dolayısıyla bu olay aynı zamanda gelgit ısınması olarak da bilinir. Örneğin Io, Jüpiter’in etrafında eliptik bir yörünge izler ve bu yörünge boyunca Jüpiter’e olan mesafelerdeki değişiklikler (ve dolayısıyla Jüpiter’in çekim kuvveti) Ay’ı sürekli sıkıştırarak aşırı gelgit esnemesine neden olur.
Bolton, “Bu sürekli esneme, Io’nun içinin bazı kısımlarını kelimenin tam anlamıyla eriten muazzam bir enerji yaratıyor” dedi. “Eğer Io’nun küresel bir magma okyanusu varsa, gelgit deformasyonunun izinin, daha katı ve çoğunlukla katı bir iç mekandan çok daha büyük olacağını biliyorduk. Böylece Juno’nun Io’nun yerçekimi alanını incelemesinin sonuçlarına bağlı olarak, yüzeyinin altında küresel bir magma okyanusunun saklanıp saklanmadığını anlayabileceğiz.” Başka bir deyişle, gelgit deformasyonu ne kadar büyükse, Io’nun volkanlarının yalnızca bireysel magma odalarından değil, okyanus gibi daha büyük bir magma kaynağından beslenmesi olasılığı da o kadar yüksektir.
Ekip, Dünya’ya döndüğünde Juno’nun verilerini önceki misyonlardan ve yer teleskoplarından elde edilen sonuçlarla karşılaştırdı. Araştırmacılar, Io’nun gelgit esnemesinin, tek bir devasa magma okyanusu yerine bireysel magma odalarının varlığına işaret ettiği sonucuna vardı.
Araştırmayı yöneten JPL’den Juno ortak araştırmacısı Ryan Park, “Juno’nun gelgit kuvvetlerinin her zaman küresel magma okyanusları yaratmadığını keşfetmesi, bizi Io’nun iç kısmı hakkında bildiklerimizi yeniden düşünmeye teşvik etmekten daha fazlasını yapıyor” dedi. “Bunun, Enceladus ve Europa gibi diğer uyduları, hatta ötegezegenleri ve süper Dünyaları anlamamız üzerinde etkileri var. Yeni bulgularımız gezegen oluşumu ve evrimi hakkında bildiklerimizi yeniden düşünme fırsatı sunuyor.”
Juno’nun 27 Aralık’ta Jüpiter’in bir sonraki yakın uçuşunda Jovian sisteminden başka ne gibi aydınlatıcı bilgiler toplayacağını zaman gösterecek.
