شناسایی گرمای پنهان در زیر سطح فعال‌ترین سیاره منظومه شمسی

باشگاه خبرنگاران جوان؛ جواد فراهانی- فضاپیمای جونو ناسا برای اولین بار به زیر سطح آیو، قمر مشتری، که آتشفشانی‌ترین جرم منظومه شمسی است، نگاه کرده و گرمای شدیدی را که از زیر پوسته بیرونی آن بالا می‌آید، شناسایی کرده است.

این کشف طی دو پرواز نزدیک از کنار این قمر در دسامبر ۲۰۲۳ و فوریه ۲۰۲۴، در فاصله تقریبی ۱۵۰۰ کیلومتری از سطح آن، انجام شد.

دانشمندان از ابزار رزونانس مایکروویو (MWR) که در ابتدا برای مطالعه جو مشتری طراحی شده بود، برای اولین بار دمای زیر سطح آیو را اندازه‌گیری کردند.

نتایج منتشر شده در مجله تحقیقات ژئوفیزیکی:

 سیارات، گرمای قابل توجهی را در لایه‌های سطحی کم‌عمق ماه نشان می‌دهد، به طوری که دما تنها چند فوت زیر سطح، بیش از ۴۰ درجه فارنهایت (۴.۴۴ درجه سانتیگراد) افزایش می‌یابد - افزایشی که به گفته دکتر شانون براون از آزمایشگاه پیشرانش جت ناسا، نمی‌توان آن را تنها با گرمایش خورشیدی توضیح داد.

فعالیت شدید آتشفشانی آیو، که شامل صد‌ها آتشفشان است که دریاچه‌هایی از گدازه‌های مذاب را فوران می‌کنند، به دلیل مبارزه گرانشی شدید بین گرانش قدرتمند مشتری و کشش گرانشی ظریف قمر‌های همسایه آن، گانیمد و اروپا، است. این نیرو‌ها باعث می‌شوند سطح این قمر تا ۳۳۰ فوت (۱۰۰ متر) برآمده و فرو رود و گرمای داخلی بسیار بیشتری از زمین ایجاد کند.

دانشمندان دو توضیح احتمالی برای منبع این گرمای داخلی ارائه می‌دهند:

اول، گرما به طور پیوسته از طریق یک پوسته رسانای گرما افزایش می‌یابد. این جریان گرما ممکن است به صورت محلی ملایم باشد، اما وقتی در کل سطح ماه پخش می‌شود، انرژی معادل ۳۰ برابر میانگین دمای زمین را آزاد می‌کند.

دوم، گرما ممکن است از جریان‌های گدازه‌ای سرد شده که توسط پوسته‌ای جامد به ضخامت ۹ تا ۱۱ متر (۳۰ تا ۳۵ فوت) پوشیده شده‌اند، سرچشمه بگیرد که در هر زمان حدود ۱۰ ٪ از سطح ماه را تشکیل می‌دهد.

این دستاورد جهشی قابل توجه در مطالعه آیو محسوب می‌شود. پیش از این ماموریت، دانشمندان فقط می‌توانستند گرمای ساطع شده از سطح یا از طریق فوران‌های آتشفشانی را مشاهده کنند.

اسکات بولتون، محقق اصلی ماموریت جونو، گفت: اکنون آنها می‌توانند نحوه انتقال گرما از درون ماه به سطح آن را ردیابی کنند.

بولتون افزود که آیو دریچه‌ای منحصر‌به‌فرد به "گرمایش جزر و مدی" که در سراسر کیهان رخ می‌دهد، فراهم می‌کند، فرآیندی که به جهان‌های دور از ستاره‌هایشان نیرو می‌دهد. این فرآیند نه تنها بیشترین تعداد اجرام آتشفشانی را در منظومه شمسی ایجاد می‌کند، بلکه اقیانوس‌های زیرسطحی قمر‌های یخی مشتری، مانند اروپا و گانیمد را نیز تغذیه می‌کند و راه‌های جدیدی را برای درک اسرار جهان‌های آتشین و یخی باز می‌کند.

دانشمندان همچنین خاطرنشان کردند که این کشف می‌تواند کاربرد‌های گسترده‌تری در زمین داشته باشد. می‌توان از تکنیک مشابهی برای مطالعه آتشفشان‌های زمینی با اندازه‌گیری گرادیان حرارتی زیرسطحی استفاده کرد و بینش‌های جدیدی در مورد مکانیسم‌های آنها ارائه داد.

منبع: گیزمودو