Jüpiter'in uydusu Io “Io”, Güneş Sistemindeki en volkanik gezegendir ve Jüpiter'in gelgit kuvveti nedeniyle Dünya üzerindeki herhangi bir yanardağdan daha büyüktür.
Galileo'nun bilinen dört uydusundan ilk üçünün (Io, Europa ve Ganymede) yörüngeleri Laplace salınımlarına sahiptir. Ganymede'in Jüpiter etrafındaki her yörüngesi için, Europa tam olarak iki yörüngeyi tamamlar, Io ise dört yörüngeyi tamamlar. Bu yasaya göre uyduların yerçekimi birbirini çekerek eliptik yörüngelere girmelerine neden oluyor.
Bu yörünge, Jüpiter'in gelgit kuvvetlerinin ayın iç kısmını ısıtmasına, Io üzerinde volkanik aktiviteye neden olmasına ve Ganymede'nin buzlu yüzey altı sıvı okyanusuna ısı eklenmesine neden olur. Peki Io ne kadar süredir volkanik aktivite yaşıyor? Veya Jüpiter'in uyduları ne kadar süre bu yörüngede kalıyor? Atmosferdeki kükürt izotoplarını ölçen yeni araştırma, uydunun milyarlarca yıldır bu titreşimlere hapsolduğunu belirledi. Europa'nın sıvı okyanusu, dünya dışı yaşamın evrimi için olası bir aday olarak değerlendiriliyor ve uydunun yörüngede ne kadar süredir bulunduğunu anlamak, yayınlanan uzun vadeli yaşanabilirliği belirlemek için çok önemli.“Bilim”Ve“JGR-Gezegenler”dergi.
▲ Io'nun Galileo tarafından çekilen fotoğrafları. (Kaynak: JPL)
Dünya'nın fosilleri ve kraterleri geçmiş olayların izlerini bulmak için analiz edilebilir, ancak Io'nun yüzeyi bir milyon yaşında olmasına rağmen yaklaşık 4,5 milyar yaşındadır. Io'nun ne kadar süredir volkanik aktivite yaşadığını anlamak için araştırmacılar atmosferik kimyasalları ölçtüler.
Kükürt, Io volkanik patlama gazının ana bileşenidir ve yüzey suyu yoktur, bu da atmosferde %90'a kadar kükürt dioksit içeriğine neden olur. İyodinamik volkanik dolaşım, yüzeye yakın gazın iç kısımlara yeniden emilmesi ve daha sonra atmosfere püskürtülmesidir. Çalışma, Io'nun atmosferindeki daha hafif kükürt-32 izotopunun daha yüksekte, daha ağır olan kükürt-34 izotopunun ise yüzeye yakın daha alçakta olabileceğini gösteriyor. Io'nun yüzeyi jeolojik aktivite nedeniyle sürekli yenileniyor ve Jüpiter'in manyetik alanındaki yüklü parçacıklarla çarpışmalar, atmosferi saniyede bir ton hızla uzaya saçıyor. Çarpışma bölgesinde atmosferin üst kısmında, daha hafif olan kükürt-32, daha ağır izotop olan kükürt-34'e kıyasla daha bol miktarda bulunur ve orantısız bir şekilde tükenir. Sülfür-32 kaybının boyutunu anlamak, volkanik aktivitenin ne kadar sürdüğüne dair ipuçları sağlayabilir.
▲ Io'nun Jüpiter'in gelgit kuvvetlerinden, volkanik patlamalardan nasıl etkilendiğini ve volkanik gazların nasıl kaçtığını detaylandıran şematik diyagram. (Kaynak: Chuck Carter ve James Tuttle Keen / Keck Uzay Araştırmaları Enstitüsü.)
Araştırmacılar Io'nun kükürt izotoplarını ölçmek için Şili'deki ALMA teleskopunu kullandılar. Erken güneş sisteminin kalıntılarından, yani meteorlardan, güneş sistemi oluştuğunda kükürt-32'nin kükürt-34'e oranı yaklaşık 23:1 idi ve eğer oluşumdan bu yana değişmediyse, şimdi aynı oran olmalıdır.
Ancak yeni araştırmalar, Io'nun orijinal kükürt-32'nin %94 ila %99'unu kaybettiğini gösteriyor; bu, milyarlarca yıllık volkanik aktivitenin olduğu ve sürekli olarak kükürt-32'nin uzaya püskürtüldüğü anlamına geliyor. Io'nun volkanik aktivitesinin zamanlaması, Io'nun Jüpiter'in uydularının oluşumundan kısa bir süre sonra Europa ve Ganymede ile yörüngesel rezonansa girdiğini gösteriyor; bu da üç ayın oluşumdan hemen sonra rezonans durumuna girmesi gerektiğine dair 20 yıllık model tahminlerini destekliyor.
Jüpiter sistemi, bu tür titreşimi paylaşan birçok ay ve dış gezegen örneğinden biridir ve titreşimin neden olduğu gelgit ısınması, uydular için önemli bir ısı kaynağıdır ve jeolojik aktiviteyi yönlendirir. Io uç bir örnektir ve genel olarak gelgit ısınmasını anlamak için mükemmel bir laboratuvar görevi görür.
(Bu makalenin yazarı Taipei Planetaryumu İzin alınarak yeniden basılmıştır, ilk görüntü Jüpiter ve Io-4'tür, kaynak:NASA)
Zaman zaman güncellenen yeni bilimsel ve teknolojik bilgiler
