Magma Underground Ocean erklärt die vulkanische Aktivität auf Io

Der nächste der vier galiläischen Satelliten des Jupiter - Io - unterscheidet sich radikal von anderen Satelliten des Jupiter sowie von allen Satelliten anderer Planeten des Sonnensystems, von Asteroiden und Kometen.

Es gibt keine bekannten Berge, Täler und Krater. Dies ist im Allgemeinen der einzige felsige Himmelskörper, der Astronomen bekannt ist und auf dem sich kein einziger Krater befindet . Kein Wasser in flüssiger oder fester Form. Die rasende Welt erlebt ständig gewaltsame Vulkanausbrüche. Manchmal mehrere Stücke gleichzeitig. Insgesamt gibt es jetzt mehr als 400 aktive Vulkane auf Io. Die Oberfläche des Satelliten wird alle paar tausend Jahre vollständig verändert.

Ein glühender Satellit wird ständig von der Schwerkraft eines riesigen Planeten korrodiert. Wir auf der Erde sind daran gewöhnt, dass die Schwerkraft unseres Mondes das Wasser der Ozeane erhöht, was eine Flut verursacht. Auf Io ist die „Flut“ also 8000-mal stärker, und die Schwerkraft von Jupiter und einem anderen Satelliten in Europa hebt nicht das Wasser, sondern die feste Kruste des Satelliten jeden Tag um hundert Meter an.

Die Schiffe Voyager (1979), Galileo (1990-2000), Cassini-Huygens (2000) und New Horizons (2007) zeigten ein schreckliches Bild: brennende Vulkanschlitze, Brunnen Lava bis zu 400 km hoch, Kruste bricht mit sprudelnden Magmaströmen, alles ist mit gefrorenem Schwefel bedeckt, der die Oberfläche in den Farben Gelb, Weiß, Rot, Schwarz und Grün lackiert.


Ausbruch des Vulkans Tvashtar auf Io

Wissenschaftler untersuchen ungewöhnliche vulkanische Aktivitäten am Io und versuchen, ihre Ursachen zu lokalisieren. Nach der allgemein anerkannten Theorie beruht die Aktivität auf einer periodischen Erwärmung des Darms des Satelliten infolge von Reibung, die während der Bewegung der Kruste aufgrund von Gravitationseinflüssen des Jupiter durch Gezeiten auftritt.

Die Anziehungskraft des Jupiter ist so groß, dass die Kruste in Stücke gerissen wird. Sie bewegt sich auch relativ zum Mantel. Infolge der Reibung wird das Gestein zwischen der Kruste und dem Mantel zu flüssigem Magma erhitzt. Gestein in flüssiger Form nimmt an Volumen zu, daher die ständigen Eruptionen.



Zuvor nahmen Wissenschaftler an, dass Magma nur in isolierten Taschen zwischen der harten Kruste und dem Mantel gebildet wird. Die jüngsten Beobachtungen haben jedoch eine Überarbeitung des klassischen Modells erzwungen. Wenn alles mit dem Modell übereinstimmen würde, aber wir würden Vulkane in bestimmten Bereichen der Oberfläche beobachten, entsprechend der Position von Io relativ zu Jupiter und Europa. Es stellte sich heraus, dass Vulkane nicht dort ausbrechen , wo das Modell es vorhersagt , sondern an anderen Orten. Meistens - 30-60 ° östlich der vorhergesagten Koordinaten.

Beobachtungen zwangen Wissenschaftler laut NASA vom 10. September 2015 , das Modell zu überdenken . Das neue Modell sieht eine teilweise oder vollständig geschmolzene Flüssigkeitsschicht unter der Io-Kruste vor. Das heißt, ein permanenter unterirdischer Ozean aus Magma.

„Es ist schwierig, das Muster in einer so großen Anzahl von Eruptionen zu erklären, die alle in eine Richtung vorgespannt sind, wobei nur das klassische Modell mit Erwärmung verwendet wird, da hartes Gestein aufgrund der Gravitationseinflüsse der Gezeiten durch Reibung beeinflusst wird“, sagt Wade Henning, einer der Autoren der wissenschaftlichen Arbeit . veröffentlicht in der Juni-Ausgabe der Astrophysical Journal Supplement Series .

Das Muster wird nur durch eine Kombination von Erhitzen von Feststoffen und Flüssigkeiten erklärt. „Die flüssige Komponente in einem solchen Hybridmodell erklärt am besten die erhöhte vulkanische Aktivität in der Äquatorregion und die Verschiebung von Eruptionen nach Osten, und die gleichzeitige Erwärmung fester Gesteine ​​durch Gezeiteneinflüsse kann die Eruptionen in hohen Breiten erklären“, fügte Henning hinzu.

Die Abbildung zeigt das Ergebnis der Berechnung nach dem Modell der Erwärmung der Oberfläche von Io durch Erwärmung in den Tiefen des Mantels (oben) und durch Erwärmung in der oberen Schicht des Mantels, der Asthenosphäre (unten). Das Szenario der Erwärmung tief im Mantel sorgt für einen Temperaturanstieg näher an den Polen, und das Szenario der Erwärmung in der Asthenosphäre befindet sich in der Nähe des Äquators.

Es stellt sich heraus, dass die Erwärmung durch Jupiters Schwerkraft so groß ist, dass flüssiges Magma ständig unter der gesamten Oberfläche von Io vorhanden sein kann. Wenn ja, dann ist dies laut Experten ein unglaublicher Fund . In diesem Fall können wir in der Tat von der Existenz unterirdischer Ozeane mit flüssigem Wasser auf dem eisbedeckten Europa und Enceladus ausgehen!


Europa

Wenn der schwache Gravitationseinfluss des Jupiter den Mantel dieser Satelliten erwärmen und die Temperatur der unterirdischen Ozeane des Wassers aufrechterhalten kann, kann dort sogar Leben existieren, sagt Ethan Siegel, Professor am Lewis & Clark College und NASA-Kolumnist.

Source: https://habr.com/ru/post/de384073/