„Magmaóceán” rejlik a Jupiter Ió holdja alatt

A Jupiter Ió holdjának felszíne alatt olvadt kőzetek globális „óceánja” helyezkedik el, amely a tüzes szatellit kiterjedt vulkanizmusát kiváltja – mutatja ki egy új tanulmány.

A földi magmával ellentétben, amely a tektonikai lemezek szélén lévő zsebekben hajlamos összegyűlni, az Ió magmája egy legalább 48 kilométer mély globális tározóban helyezkedik el – sugallja a vizsgálat. A felszín alatti olvadt kőzetnek e hatalmas mennyisége magyarázza, vulkanikus szempontból, miért az Ió a legaktívabb objektum a Naprendszerben, amely százszor több lávát köp a felszínre, mint az összes földi vulkán együttvéve.

Az Ió a Jupiter számos holdja közül a harmadik legnagyobb, hajszálnyival nagyobb Holdunknál. Orbitális pályája átlagosan körülbelül ugyanolyan közel van a gázóriáshoz, mint Holdunké a Földhöz. Ez a közelség és a Jupiter hatalmas tömege együttesen igazi rombolást végez az Ión. Az árapályerők komoly húzóerőt fejtenek ki a holdra, amely miatt sziklás belső rétegei egymásnak dörzsölődnek, és az így keletkezett hő miatt elolvadnak. Ez a folyamat hozza létre a magmát, amely aztán kitör.

Az Ió a Naprendszer egyetlen objektuma a Föld mellett, amelyről ismeretes, hogy aktív lávavulkánokkal – más holdakon, mint a Szaturnusz Enkeladusz holdján jégvulkánok vannak – büszkélkedhet. Az Ió emellett sokkal aktívabb vulkanizmust mutat bolygónknál.

A korábbi elméletek már sugallták, hogy az Ió olvadt kőzete felszín alatti óceánban alakulhat ki, amely az egész holdon átnyúlik. Ám az új vizsgálat az első, amely szilárd bizonyítékot nyújt erre. Az Ió vulkánjait a Voyager űrszonda fedezte fel 1979-ben, ezzel a holdat a Naprendszer egyetlen olyan objektumává tette, mely a Föld mellett aktív, magma tűzhányókkal rendelkezik. Vulkánjai azonban az egész holdon szétszóródva találhatók, míg a földiek általában a tektonikus lemezek határain fekszenek.

Krishan Khurana és csapata a NASA Galileo űrszonda megfigyeléseivel begyűjtött adatokat tanulmányozta. A szonda 1995 és 2003 között vizsgálta a gázóriást és holdjait. Az Ió menti négy elrepülés során – 1999-ben és 2000-ben – magnetométere furcsa jelzéseket gyűjtött be. A jel a Jupiter forgó mágneses mezejére adott reakció volt, és valószínűleg az Ió felszín alatti kőzeteiben lévő elektromos áram hozta létre. A kutatók szerint ennek csak akkor van értelme, ha a hold olvadt, vagy részben olvadt kőzetek globális rétegével rendelkezik szilárd kérge alatt. Az Iónon található kőzettípus szilárd formájában nem igazán vezető, ám ez drámaian megváltozik, amikor megolvad. Így a jelzés erős bizonyíték a széleskörű, összekapcsolt magmamedencére.

Khurana szerint az adatok már hét-nyolc éve elérhetők, azonban akkor még nem tudták megmagyarázni, mit is látnak. „Az ásványfizika későbbi kísérletei során derült ki, hogy amikor az ultramafikus – magnéziumban és vasban gazdag – kőzetek elolvadtak, vezetőképességük nagyságrendekkel megnőtt. Ezen nagy vezetőképesség az, amely az ilyen típusú jelzést létrehozza. Ezért az ásványfizikára volt szükségünk, hogy az adatokat értelmezni tudjuk.”

A tesztek azt mutatták, hogy a Galileo által érzékelt jelzések megegyeznek a lherzolithoz hasonló kőzetekével. E magmás kőzet magnézium- és vasszilikátokban gazdag. Ilyen típusú kőzetet, például, Skandináviában lehet találni. Az Ió magmaóceáni rétege legalább 50 kilométer vastag, és valószínűleg a hold köpenyének 10 százalékát teszi ki mennyiségileg. Hőmérséklete meghaladja az 1200 C-fokot. A tározó a kéreg alatt helyezkedik el, mintegy ötven kilométeres mélységben. A köpeny – a hold belső és középső rétege – talán további 700-800 kilométerig nyúlik. Ami a magot illeti, a gravitációs mérések azt sugallják, hogy vasból áll, és valószínűleg folyékony.

Más kutatócsapatok hasonló adatokat és metodológiát használtak, hogy segítsék megerősíteni a felszín alatt óceánok jelenlétét más égitesteken, mint a Jupiter Európa holdján – mondja Khurana. Ám azon esetekben a vezető közegről úgy hiszik, hogy folyékony víz, nem folyékony kőzet. Khurana és csapata eredményeit a Science folyóiratban publikálta.

(hirado.hu/BBC/Space.com)