باستخدام بيانات مركبة جونو الفضائية التابعة لناسا، اكتشف العلماء أن الجسم البركاني الأكثر سخونة في النظام الشمسي أكثر مما كنا نعتقد. في الواقع، من الممكن أن يصدر قمر المشتري آيو من الحرارة مئات المرات من الحرارة التي كانت مقدرة سابقًا.
لم يكن سبب هذا التقليل من التقدير بسبب نقص البيانات، بل كان نتيجة لكيفية تفسير بيانات جونو. وتظهر النتائج أيضًا أن حوالي نصف الحرارة المنبعثة من آيو تأتي من 17 مصدرًا بركانيًا معروفًا من أصل 266 مصدرًا للقمر. ويعتقد الفريق الذي يقف وراء هذا البحث أن هذا التركيز الواضح للحرارة، وليس الانبعاث العالمي، يمكن أن يشير إلى أن بحيرة الحمم البركانية على نطاق آيو قد لا توجد تحت سطح هذا القمر. كوكب المشتري كما تم النظرية سابقا.
“في السنوات الأخيرة، اقترحت العديد من الدراسات أن توزيع الحرارة المنبعثة من قبل آيووقال قائد الفريق فيديريكو توسي من المعهد الوطني للفيزياء الفلكية (INAF) في تقرير له: “يمكن أن يساعدنا هذا، الذي تم قياسه في طيف الأشعة تحت الحمراء، في فهم ما إذا كان هناك محيط من الصهارة العالمية موجود تحت سطحه”. بيان مترجم. “ومع ذلك، بمقارنة هذه النتائج مع بيانات جونو الأخرى والنماذج الحرارية الأكثر تفصيلاً، أدركنا أن شيئًا ما لم يكن صحيحًا: بدت قيم الناتج الحراري منخفضة جدًا مقارنة بالخصائص الفيزيائية لبحيرات الحمم البركانية المعروفة”.
وتابع توسي موضحًا أنه حتى الآن، ركزت دراسات آيو بشكل كبير على نطاق محدد من الأشعة تحت الحمراء يُعرف باسم النطاق M. كانت بيانات النطاق M التي تم جمعها بواسطة مخطط الشفق القطبي بالأشعة تحت الحمراء لجوفيان (JIRAM) على متن جونو لا تقدر بثمن في تحديد المناطق الأكثر سخونة في آيو، وبالتالي فهم نشاطه البركاني، لكن توسي يقول إن القياسات التي تم جمعها في هذا النطاق الطيفي يمكن أن يكون لها تأثير على تقديرات الحرارة السابقة
وقال توسي: “المشكلة هي أن هذا النطاق حساس فقط لأعلى درجات الحرارة، وبالتالي يميل إلى تفضيل المناطق الأكثر توهجًا من البراكين، مع إهمال المناطق الأكثر برودة ولكن الأكثر اتساعًا”. “من الناحية العملية، يشبه الأمر تقدير سطوع النار من خلال مراقبة النيران فقط وليس الجمر المحيط بها: فأنت تلتقط ألمع النقاط، لكنك لا تقيس كل الطاقة المنبعثة فعليًا.”
رؤية آيو في ضوء مختلف
أدت إعادة النظر في نهجهم في تحليل بيانات JIRAM الخاصة بجونو إلى تغيير وجهة نظر الفريق حول بنية بحيرات الحمم البركانية في آيو. ووجدوا أن معظم براكين آيو ليست ساخنة بشكل موحد، ولكنها تمتلك بدلاً من ذلك حلقة خارجية ساخنة ومشرقة مع قشرة مركزية صلبة وأكثر برودة. هذه المنطقة الأخيرة أقل سطوعًا في النطاق M من ضوء الأشعة تحت الحمراء ولكنها تغطي مساحة سطحية أكبر، مما يسمح لها بإصدار كمية هائلة من الحرارة.
وتابع توسي: “عندما نأخذ هذا المكون “المخفي” في الاعتبار أيضًا، فإن التدفق الحراري الفعلي أعلى بمئات المرات من ذلك المحسوب من خلال تحليل النطاق M وحده”. “هذه قفزة كبيرة، لأنها تغير حجم توازن الطاقة للقمر الصناعي (آيو).”
يمكن أن يكون لهذا آثار على محيط الصهارة العالمي المقترح تحت سطح آيو، لكن توسي واضح أن وجود هذه الميزة ليس شيئًا يمكن استبعاده تمامًا من خلال هذا البحث. في الواقع، يرى أن بيانات JIRAM ذات النطاق M لا يمكن استخدامها لتأكيد محيط الصهارة هذا.
وقال توسي: “لذا فإن حذرنا له ما يبرره: فنحن لا نقول إن مثل هذا المحيط غير موجود، ولكن لا يمكن استنتاجه من هذه الملاحظات”. “من المهم أن ندرك القيود المفروضة على البيانات المتاحة قبل استخلاص استنتاجات قوية للغاية بشأن مثل هذه القضية المعقدة.”
لسوء الحظ، قد يستغرق الأمر بعض الوقت قبل أن يتمكن العلماء من إلقاء نظرة فاحصة على آيو مرة أخرى، لذلك قد يظل السؤال حول محيط الصهارة العالمي دون إجابة.
وقال توسي: “في عامي 2023 و2024، أجرت جونو أقرب عمليات رصد وأكثرها تفصيلاً لآيو على الإطلاق بواسطة مركبة فضائية. ومع ذلك، في العام المقبل، لن يسمح التطور الطبيعي لمدار المركبة الفضائية بمثل هذه المرورات القريبة مرة أخرى”. “لن تتمكن البعثات المستقبلية إلى نظام جوفيان، مثل جوس التابع لوكالة الفضاء الأوروبية ويوروبا كليبر التابعة لناسا، من مراقبة آيو بدقة مكانية مماثلة، لأنها ستكون مخصصة في المقام الأول لجانيميد ويوروبا.
“ومع ذلك، تظل مراقبة آيو أمرًا بالغ الأهمية.”
وأضاف أن النتائج التي توصل إليها الفريق يجب أن توفر إطارًا يمكن استخدامه لتفسير أكثر دقة حتى لملاحظات المركبات الفضائية البعيدة عن آيو. قد يساعد هذا الباحثين أخيرًا في الوصول إلى السبب وراء كون هذا القمر جوفيان بركانيًا عنيفًا.
واختتم توسي قائلاً: “بالنظر إلى المستقبل، يمكن لهذه التجربة أيضًا أن تساعد في تصميم البعثات المستقبلية المخصصة خصيصًا لآيو، والتي يمكنها أخيرًا مراقبة العمليات التي تغذي النشاط البركاني الأكثر كثافة في النظام الشمسي بشكل مباشر”.
وكان بحث الفريق نشرت يوم الاربعاء (5 نوفمبر) في مجلة الحدود في علم الفلك وعلوم الفضاء.
التعليقات