Den vulkaniska aktivitetens ursprung på månen Io

 

Io är i storleksordning den tredje största av Jupiters månar och den som finns närmst Jupiter av dennas 92 månar (ev har antalet uppräknats nu).

Ett team av vulkanologer och planetforskare vid NASA:s Jet Propulsion Laboratory, California Institute of Technology, University of Arizona och Arizona State University har nyligen skapat en ny bild av Ios vulkaniska aktivitet och då funnit att dess tidvattenuppvärmning sannolikt är koncentrerad till dess övre mantel. Studien som publicerats i tidskriften Nature Astronomy behandlar analyserad data från sensorer som mäter värmeavgivning från Io.

Tidigare forskning har antytt att Io är det mest vulkaniskt aktiva objektet i solsystemet. Dess yta är täckt av kaldera (kaldera är en stor kittelformad fördjupning i jordskorpan som skapas då en vulkan med flera kilometer stor diameter kollapsar) och röda floder av smält sten. Forskare söker ännu källan till värmen som driver denna aktivitet men har inte kunnat hitta säkra bevis på vad det är som sker.

De har länge förespått att källan kommer från Jupiters gravitation då den utövar en förändrad dragningskraft på månen (tidvatteneffekt) på grund av förändringar i månens avstånd till planeten i sin bana. Detta resulterar i friktion i månens steniga material bode teoretiskt då resultera i värmeproduktion. Vad forskare inte vetat tills nu är om värmen kommer djupt inifrån månen eller närmare dess yta. I den nya studien beskriver forskarna bevis som tyder på att det är det senare.

År 2016 kretsade sonden Juno  runt Jupiters poler vilket gav forskare ett sätt att lära sig mer om värmen som kommer från Io:s poler. Forskargruppen kunde då kombinera nya data med gamla och skapa en global värmekarta av hela Io.

De kunde kartlägga 266 vulkaniska hotspots och fann att månen avgav 60 procent mer värme längs sina lägre breddgrader än sina högre breddgrader – en egenskap som tyder på att värmen som är ansvarig för mycket av den vulkaniska aktiviteten finns strax under ytan. Om så säkert kan bevisas föreslår forskarna att det kan betyda att Io har en mjuk övre mantel eller till och med ett smält mineralhav under ytan.

Bild vikipedia Aktiva lavaflöden i den vulkaniska regionen Tvashtar Paterae. Bilderna tagna av sonden Galileo i november 1999 och februari 2000.

Planeten LHS 3844b lyser upp av hög vulkanism.

 

Forskare har tills nu inte hittat några bevis på global tektonisk aktivitet på planeter utanför vårt solsystem (jordbävningar, vulkanism). Men nu har ett team av forskare ledda av Tobias Meier från Center for Space and Habitability (CSH) vid University of Bern och med deltagande av ETH Zurich, University of Oxford och National Center of Competence in Research NCCR PlanetS upptäckt vulkanism på en planet som ligger 45 ljusår från jorden där  vulkanutbrott sker å ena sidan av planeten (vi ser inte andra sidan  min anm.  då planeten alltid antas vända samma sida mot sin sol, likt månen gör mot oss).

 Planeten är LHS 3844b vilken kretsar kring den röda dvärgstjärnan LHS 3844, upptäckt med hjälp av Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS). LHS 3844b kretsar i bana runt sin sol en gång var 11: e timme och dess radie är 1,32 gånger jordens. 

Resultatet av upptäckten publicerades nyligen  i Astrophysical Journal Letters." Att observera tecken på tektonisk aktivitet är mycket svårt, eftersom planeter (och avstånd till andra stjärnors planeter är långt min anm.) vanligtvis är dolda under en atmosfär," säger Meier.

Men LHS 3844b har enligt analys förmodligen ingen atmosfär. Den är något större än jorden och sannolikt en stenplanet likt jorden och kretsar runt sin stjärna så nära att den ena sidan av planeten är i konstant dagsljus och den andra i permanent mörkert. Samma som vår måne vilken alltid vänder samma sida till jorden.

 Utan atmosfär som skyddar den från den intensiva strålningen blir ytan mycket het. Beräkningar visar att det kan vara upp till 800 °C på dagsidan. Nattsidan, å andra sidan, är iskall. Temperaturen där kan falla till under minus 250°C. " Vi misstänker att denna stora temperaturkontrast mellan planetens sidor kan påverka materialflödet i planetens inre", säger Meier.

Jag anser upptäckten enbart visar det man bör ha misstänkt sedan länge att även flertalet planeter och månar utanför vårt solsystem likt här har vulkanisk aktivitet. Vulkanisk aktivitet från en het kärnas innanmäte är säkert universellt. Men innan man kunde bevisa detta på en himlakropp utanför vårt solsystem kunde man inte vara säker (min anm.) Man får aldrig ta något för givet.  Vår närmsta granne därute månen har visat sig ha vulkanism.

Bild från vikipedia som visar en illustration av hur LHS 3844b kan se ut.

Månen Io och dess vulkanism och atmosfären

 

Nya radioteleskopbilder från Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) med dess 66 högprecisionsantenner i Chile har gett ny kunskap om vulkanismens påverkan i Jupiters måne Io:s atmosfär.

Månens ca 400 aktiva vulkaner gör att Io är den vulkaniskt mest aktiva månen i solsystemet.

Vulkanerna här spyr ut svavelgaser vilket ger Io dess gul-vit-orange-röda färg genom att is fryser till på dess yta.

Io har en atmosfär med en densitet ungefär en miljard gånger tunnare än jordens atmosfär. Men det är tillräcklig densitet för att vi ska kunna lära oss mer om Ios vulkaniska aktivitet och ge oss en förståelse av månens inre.

Tidigare forskning har visat att Ios atmosfär domineras av svaveldioxidgas från vulkanisk aktivitet. ”Det är dock inte känt vilken process som driver dynamiken i Io atmosfär”, säger Imke de Pater vid University of California, Berkeley och tillägger. "Är det vulkanisk aktivitet, eller gas som har sublimerats (övergått från fast till gasformigt tillstånd) från den isiga ytan när Io är i solljus? " "När Io passerar in i Jupiters skugga, och är ur direkt solljus, är det för kallt för svaveldioxidgas och det kondenserar på Ios yta. Under den tiden kan vi bara se vulkaniskt svaveldioxid. Vi kan se exakt hur mycket av atmosfären som påverkas av vulkanisk aktivitet," förklarade Statia Luszcz-Cook från Columbia University, New York.

Tack vare ALMA:s utsökta upplösningar och känslighet kunde astronomerna för första gången tydligt se plymer av svaveldioxid (SO2) och svavelmonoxid (SO) stiga upp från vulkanerna. Utifrån dessa ögonblicksbilder beräknades att aktiva vulkaner direkt producerar 30-50 procent av Ios atmosfär. Man fann även att en tredje gas kom ur vulkanerna. Gasen kaliumklorid.

 Io är vulkaniskt aktiv på grund av en process som kallas tidvattensuppvärmning. Denna process innebär att Io kretsar över Jupiter i en bana som inte är helt cirkulär. Utöver det har Io samma sida alltid vänd mot Jupiter. Samma effekt som månen har till Jorden därav samma tidvatteneffekter också.

Gravitationen vid Jupiters andra månar de större Europa och Ganymede orsakar enorma mängder inre friktion och värme i Io vilket ger upphov till vulkaner som Loki Patera. En vulkan som sträcker sig över 200 kilometer i diameter.

Det man kan ta till sig och komma ihåg (min anm.) är att här ges förklaringen till den annorlunda färgkombinationen på Io. Se ovan.

Bild på månen Io från vikipedia.