مسبار جونو يرصد عن كثب أحد أسرار قمر المشتري البركاني آيو

كشف مسبار جونو التابع لناسا عن أسرار جديدة حول قمر المشتري آيو، أكثر الأجسام نشاطا جيولوجيا في النظام الشمسي.

وبصرف النظر عن الأرض، فإن آيو هو المكان الوحيد المعروف في النظام الشمسي الذي تطلق فيه البراكين الحمم الساخنة مثل تلك الموجودة على كوكبنا.

ويعرف آيو بأنه ثالث أكبر قمر لكوكب المشتري، ويحتوي على أكثر من 400 بركان نشط، وقد شوهدت هذه البراكين تطرد سحبا ضخمة من الكبريت وثاني أكسيد الكبريت. ويُعتقد أن هذا النشاط البركاني مدفوع بتسخين المد والجزر، مع قوة الدفع والسحب الثقالية التي يمارسها المشتري والأقمار الأخرى التي تولد الاحتكاك والحرارة في أعماق آيو.

وفي حين أن هناك العديد من النظريات حول أنواع الانفجارات البركانية عبر سطح القمر، إلا أن البيانات الداعمة لهذه النظريات قليلة.

وتوفر النتائج الجديدة التي توصل إليها مسبار جونو التابع لناسا صورة أفضل عن مدى انتشار بحيرات الحمم البركانية على قمر المشتري آيو، وتتضمن رؤى أولية حول العمليات البركانية الجارية هناك.

وتأتي هذه النتائج بفضل أداة Jovian Infrared Auroral Mapper (JIRAM) التابعة لجونو، التي صممتها وكالة الفضاء الإيطالية، والتي "ترى" في ضوء الأشعة تحت الحمراء.

وسمحت هذه التقنية المتقدمة للعلماء بمراقبة الحلقات اللامعة المحيطة بالعديد من النقاط الساخنة على سطح آيو، ما يشير إلى وجود بحيرات حمم بركانية واسعة النطاق داخل هياكل تشبه الكالديرا (أو البحيرات البركانية، وهو مصطلح يصف الفوهات البركانية الضخمة التي تبدو في شكل أحواض واسعة في قمم البراكين).

The floor is lava!No, but really. New findings from @NASA's Juno probe show how widespread lava lakes are on Jupiter’s hottest moon, Io! Scientists have a few theories about these fire-breathing lakes: https://t.co/SQLuT6gC5ppic.twitter.com/jl0r0VkcGo

— NASA JPL (@NASAJPL) June 26, 2024

وفي منطقة سطح آيو التي حصل العلماء على البيانات الأكثر اكتمالا عنها، وجدوا أن نحو 3% منها مغطاة بإحدى بحيرات الحمم المنصهرة.

وقدمت ملاحظات JIRAM التفصيلية أيضا نظرة ثاقبة للديناميكيات الموجودة أسفل سطح آيو. وكشفت صور الأشعة تحت الحمراء أن بحيرات الحمم البركانية تظهر بنية مميزة، مع قشرة مركزية محاطة بجدران قد يصل ارتفاعها إلى مئات الأمتار.

The floor is lava... no, really! 🌋Infrared imagery from @NASA’s #JunoMission provided a fuller picture of how widespread the lava lakes are on Jupiter’s moon Io and included first-time insights into the volcanic processes at work there.MORE 👇 https://t.co/VUqlDDJgZR

— NASA Marshall (@NASA_Marshall) June 27, 2024

ويمنع هذا التكوين الحمم البركانية من الانسكاب على الحواف، ما يشير إلى تفاعل معقد بين صعود الصهارة إلى السطح وتشوه القشرة الأرضية.

ووفقا للدكتور أليساندرو مورا، الباحث في المعهد الوطني للفيزياء الفلكية في روما، والباحث المشارك في برنامج جونو، فإن النوع الأكثر شيوعا من البراكين التي لوحظت على آيو يشمل بحيرات كبيرة من الحمم البركانية حيث ترتفع وتنخفض الصهارة بشكل دوري.

ويشبه تكوين حلقات الحمم البركانية حول هذه البحيرات السمات التي شوهدت في براكين هاواي، ما يشير إلى أوجه التشابه في العمليات الجيولوجية على الرغم من بيئة آيو القاسية.

وقال الدكتور مورا: "لدينا الآن فكرة عن النوع الأكثر شيوعا من البراكين على كوكب آيو: بحيرات هائلة من الحمم البركانية حيث ترتفع وتنخفض الصهارة. وتضطر قشرة الحمم البركانية إلى التكسر على جدران البحيرة، لتشكل حلقة الحمم البركانية النموذجية التي نراها في بحيرات الحمم البركانية في هاواي. ومن المحتمل أن يبلغ ارتفاع الجدران مئات الأمتار، وهو ما يفسر سبب عدم ملاحظة الصهارة عموما وهي تتسرب من الطبقات، وهي معالم على شكل وعاء نشأت عن البراكين وتتحرك عبر سطح القمر".

ومن المتوقع أن يوفر التحليل الإضافي لبيانات JIRAM من عمليات الطيران اللاحقة لمركبة جونو في أواخر عام 2023 وأوائل عام 2024 رؤى أعمق حول العمليات البركانية لآيو.

نشرت نتائج هذه الدراسة مفصلة في مجلة Nature Communications.