حقوق الصورة: NASA / JPL
أكثر المناطق حرارة في النظام الشمسي ليست عطارد أو الزهرة أو سانت لويس في الصيف. أيو ، أحد الأقمار الصناعية الأربعة التي اكتشفها الفلكي الإيطالي جاليليو يدور حول المشتري منذ 400 عام تقريبًا ، حصل على هذه الجائزة. اكتشفت المركبة الفضائية فوييجر نشاطًا بركانيًا على أيو منذ أكثر من 20 عامًا ، وتشير الملاحظات اللاحقة إلى أن أيو هو الجسم الأكثر نشاطًا بركانيًا في النظام الشمسي. عثرت المركبة الفضائية جاليليو ، التي سميت تكريمًا لعلم الفلك جاليليو ، على بقع ساخنة بركانية مع درجات حرارة تصل إلى 2910 فهرنهايت (1610 درجة مئوية).
تظهر الآن نماذج الكمبيوتر من الانفجارات البركانية على Io التي أجراها باحثون في جامعة واشنطن في سانت لويس أن الأحواض شديدة الحرارة لدرجة أنها تبخر الصوديوم والبوتاسيوم والسيليكون والحديد وربما الغازات الأخرى أيضًا في غلافها الجوي.
باستخدام نسخة محدثة من MAGMA ، وهو برنامج كمبيوتر متعدد الاستخدامات طوره قبل 15 عامًا مع زميل في جامعة هارفارد ، بروس فيجلي ، الابن ، دكتوراه ، أستاذ علوم الأرض والكواكب في الآداب والعلوم في جامعة واشنطن في سانت لويس وجدت أن بعض هذه العناصر يتبخر جزئيًا على الأقل جزئيًا كغازات ذرة مفردة. يتم تبخير البعض الآخر في أشكال جزيئية مختلفة ، على سبيل المثال ، أول أكسيد السيليكون وثاني أكسيد السيليكون وأول أكسيد الحديد.
وقال فيغلي: "يمكن أن يؤدي تفاعل هذه الغازات مع أنواع الكبريت والكلور في الغازات البركانية إلى تكوين غازات غير عادية مثل كلوريد الصوديوم وكلوريد البوتاسيوم وثاني كلوريد المغنيسيوم وثاني كلوريد الحديد".
في عام 2000 ، توقع فيغلي وزميله السابق في جامعة واشنطن ميخائيل زولوتوف ، دكتوراه ، الآن في جامعة أريزونا سات ، تشكيل كلوريد الصوديوم وبخار كلوريد البوتاسيوم في الغازات البركانية على Io. بعد ثلاث سنوات ، وجد علماء الفلك غاز كلوريد الصوديوم على أيو. ومع ذلك ، لم تكن هذه الملاحظات حساسة بما يكفي للكشف عن بخار كلوريد البوتاسيوم الأقل وفرة.
الآن وجد فيجلي أن الصوديوم والبوتاسيوم في الغازات البركانية الأيونية يتم تبخيرهما من الأحواض الساخنة. استخدم فيغلي ومساعد البحث لورا شيفر من جامعة واشنطن بيانات من بعثة غاليليو والملاحظات المستندة إلى الأرض من التلسكوبات عالية الطاقة في أبحاثهم الممولة من وكالة ناسا. نشروا نتائجهم في عدد مايو 2004 من مجلة إيكاروس ، مجلة علوم الكواكب الرائدة.
قال فيغلي: "نحن نقوم بالجيولوجيا بشكل أساسي على Io باستخدام البيانات من التلسكوبات على الأرض ، والتي تظهر أن مثل هذه الملاحظات يمكن أن تتنافس مع المهام الفضائية باهظة الثمن". "إنه لأمر مدهش مدى سخونة وكيفية نشاط أيو البركاني. إنها أكثر نشاطًا بـ 30 مرة من الأرض. إنه الجسم الأكثر سخونة خارج الشمس في المجموعة الشمسية ".
الأعمق من الأقمار الصناعية الأربعة الرئيسية للمشتري - هناك ما لا يقل عن 16 - يحصل Io على معدل عال من البراكين من تفاعلات المد والجزر مع المشتري ، الذي يحتوي على أقوى مجال مغناطيسي لجميع الكواكب. تم تحديد أكثر من 100 بركان نشط على Io. النقاط الساخنة هناك درجات حرارة تصل إلى 1600 درجة مئوية. هذا أكثر حرارة بعدة مئات من البراكين الأرضية مثل Kilauea في هاواي ، والتي تبلغ درجة حرارتها حوالي 1000 درجة مئوية (1،830 فهرنهايت).
وجد فيجلي وشايفر أن أول أكسيد السيليكون هو الغاز الرئيسي الحامل للسيليكون فوق الأحواض.
قال فيغلي: "الشيء المثير للاهتمام في هذا الأمر هو أن الفلكيين لاحظوا أول أكسيد السيليكون في بيئات أخرى في الفضاء بين النجوم ، ولا سيما في أجواء النجوم الباردة".
قد تكون الملاحظات الفلكية للانفجارات البركانية النشطة على أيو قادرة على اكتشاف غاز أول أكسيد السيليكون في غلافه الجوي.
يوصي Fegley و Schaefer بمهمة مسبار البراكين Io لقياس ضغط ودرجة حرارة وتكوين غازات Pele ، أحد أكثر براكين Io نشاطًا. وقال فيغلي إن مثل هذا المسعى "ممكن باستخدام التكنولوجيا الحالية". "من شأنه أن يوسع معرفتنا بأكبر جسم نشط بركاني في النظام الشمسي."
ستمثل مهمة التحقيق البركاني تقدمًا في الجهود المبذولة للكشف عن بعض أسرار أيو ، مثل كيف يمكن للقمر الصناعي ، حول حجم قمرنا ، الحفاظ على درجات حرارة الصهارة العالية دون أن يكون منصهرًا تمامًا تقريبًا ، وكيف يحافظ Io على ما يكفي من الغلاف الصخري لدعم الجبال أعلى من جبل إيفرست؟
المصدر الأصلي: WUSTL News Release
