رصيد الصورة: NASA / JPL
المكان الأكثر سخونة في النظام الشمسي ليس عطارد أو الزهرة أو سانت لويس في الصيف. آيو ، أحد الأقمار الصناعية الأربعة التي اكتشفها عالم الفلك الإيطالي جاليليو وهو يدور حول كوكب المشتري منذ ما يقرب من 400 عام ، حصل على هذه الجائزة. اكتشفت المركبة الفضائية فوييجر نشاطًا بركانيًا على آيو منذ أكثر من 20 عامًا وأظهرت الملاحظات اللاحقة أن آيو هو أكثر الأجسام نشاطًا بركانيًا في النظام الشمسي. وجدت مركبة الفضاء جاليليو ، التي سميت على اسم عالم الفلك جاليليو ، نقاطًا بركانية ساخنة تصل درجات الحرارة فيها إلى 2910 فهرنهايت (1610 درجة مئوية).
تظهر الآن نماذج الكمبيوتر للانفجارات البركانية على Io التي أجراها باحثون في جامعة واشنطن في سانت لويس أن الحمم 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 منذ 15 عامًا مع زميل بجامعة هارفارد ، بروس فيجلي جونيور ، دكتوراه ، أستاذ علوم الأرض والكواكب في الآداب والعلوم في جامعة واشنطن في سانت لويس ، وجد أن بعض هذه العناصر يتم تبخيرها جزئيًا على الأقل في صورة غازات أحادية الذرة. يتم تبخير البعض الآخر في أشكال جزيئية مختلفة ، على سبيل المثال ، أول أكسيد السيليكون وثاني أكسيد السيليكون وأول أكسيد الحديد.
قال فيجلي: '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 فيجلي وزميله السابق في جامعة واشنطن ميخائيل زولوتوف ، دكتوراه ، الآن في جامعة أريزونا سات ، تكوين كلوريد الصوديوم وبخار كلوريد البوتاسيوم في الغازات البركانية على آيو. بعد ثلاث سنوات وجد علماء الفلك غاز كلوريد الصوديوم على آيو. ومع ذلك ، لم تكن هذه الملاحظات حساسة بدرجة كافية لاكتشاف بخار كلوريد البوتاسيوم الأقل وفرة.
وجد فيجلي الآن أن الصوديوم والبوتاسيوم في الغازات البركانية الأيونية يتبخران من الحمم الساخنة. استخدم فيجلي ومساعد البحث لورا شايفر من جامعة واشنطن البيانات من مهمة جاليليو والملاحظات الأرضية من التلسكوبات عالية الطاقة في بحثهما الممول من وكالة ناسا. نشروا نتائجهم في عدد مايو 2004 من إيكاروس ، مجلة علوم الكواكب الرائدة.
قال فيجلي: 'نحن نقوم أساسًا بالجيولوجيا على Io باستخدام بيانات من التلسكوبات على الأرض ، مما يدل على أن مثل هذه الملاحظات يمكن أن تتنافس مع مهمات فضائية باهظة الثمن'. 'إنه لأمر مدهش مدى سخونة آيو ونشاطه البركاني. إنه أكثر نشاطًا بمقدار 30 مرة من الأرض. إنه الجسم الأكثر حرارة خارج الشمس في النظام الشمسي '.
أعمق أربعة أقمار صناعية رئيسية للمشتري - هناك ما لا يقل عن 16 - يحصل آيو على معدله العالي 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. تصل درجات الحرارة في النقاط الساخنة هناك إلى 1600 درجة مئوية. هذا أعلى بعدة مئات من الدرجات من البراكين الأرضية مثل كيلوا في هاواي ، التي تبلغ درجة حرارتها حوالي 1000 درجة مئوية (1،830 فهرنهايت).
وجد فيجلي وشيفر أن أول أكسيد السيليكون هو الغاز الرئيسي الحامل للسيليكون فوق الحمم.
قال فيجلي: 'الشيء المثير للاهتمام في هذا الأمر هو أن الفلكيين قد لاحظوا أول أكسيد السيليكون في بيئات أخرى في الفضاء بين النجوم ، وعلى الأخص في الأغلفة الجوية للنجوم الباردة'.
قد تكون الملاحظات الفلكية للبراكين التي تنفجر بنشاط على Io قادرة على اكتشاف غاز أول أكسيد السيليكون في غلافه الجوي.
يوصي فيجلي وشيفر بمهمة مسبار بركاني آيو لقياس الضغط ودرجة الحرارة وتكوين غازات بيليه ، أحد أكثر البراكين نشاطًا في آيو. قال فيجلي إن مثل هذا المسعى 'ممكن باستخدام التكنولوجيا الحالية'. 'من شأنه أن يوسع معرفتنا إلى حد كبير بأكثر الأجسام نشاطًا بركانيًا في النظام الشمسي.'
تمثل مهمة المسبار البركاني تقدمًا في الجهود المبذولة لكشف النقاب عن بعض ألغاز آيو ، مثل كيف يمكن للقمر الصناعي ، بحجم قمرنا ، أن يحافظ على درجات حرارة الصهارة العالية دون أن يكون منصهرًا تمامًا ، وكيف يحافظ Io على قوي بما يكفي من الغلاف الصخري لدعم الجبال أعلى من جبل ايفرست؟
المصدر الأصلي: بيان صحفي WUSTL