Wulkany Io, księżyca Jowisza, są aktywne od 4,5 miliarda lat

Zespół geologów i naukowców planetarnych odkrył dowody na to, że aktywność wulkaniczna Io trwa od początku istnienia Układu Słonecznego. Badacze przeanalizowali izotopy siarki w atmosferze księżyca Jowisza, aby określić, od jak dawna zachodzą zmiany w jego wnętrzu.

Jak zaznaczają naukowcy, wcześniejsze badania wykazały, że Układ Słoneczny ma około 4,5 miliarda lat, a księżyc Jowisza, Io, jest najbardziej aktywnym wulkanicznie ciałem w naszym najbliższym gwiezdnym sąsiedztwie. Jednak do tej pory astronomowie nie wiedzieli, tego od jak dawna księżyc był aktywny wewnętrznie. Aby się tego dowiedzieć, geologowie i naukowcy planetarni z California Institute of Technology, University of California Santa Cruz, New York University i NASA Goddard Space Flight Center wykorzystali dane z największego na świecie interferometru radiowego Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), znajdującego się na płaskowyżu Chajnantor w chilijskich Andach, do analizy gazów obecnych w atmosferze Io. Badanie zostało opublikowane w czasopiśmie Science.

Io jest księżycem najbliżej orbitującym wokół Jowisza, jest też drugim najmniejszym z czterech księżyców galileuszowych. Jest nieco większy niż naturalny satelita Ziemi, co sprawia, że Io jest czwartym co do wielkości tego typu obiektem w Układzie Słonecznym. Ma największą gęstość, najsilniejszą grawitację powierzchniową ze wszystkich księżyców w Układzie Słonecznym i najmniejszą ilość wody w stosunku atomowym ze wszystkich znanych obiektów astronomicznych w naszym najbliższym kosmicznym sąsiedztwie. Został odkryty w 1610 roku przez Galileusza i został nazwany na cześć mitologicznej postaci Io, kapłanki Hery.

Io jest aktywny wulkanicznie z powodu efektów grawitacyjnych Jowisza, a także dwóch innych księżyców Galileuszowych – Ganimedesa i Europy – razem naciskają one na Io, co prowadzi do wzrostu ciśnienia podziemnego, które wydostaje się poprzez erupcje wulkaniczne. Niekończąca się aktywność wewnętrzna doprowadziła do ciągłego przepływu lawy na powierzchni księżyca, co powoduje nieprzerwane zmiany w jego geografii, a to wpływa na możliwość poznania jego historii przez astronomów.

W czasie najnowszego badana naukowcy skupili się na danych z ALMA dotyczących cząsteczek chloru i stabilnych izotopów siarki. Okazało się, zdaniem badaczy, że oba te związki były obecne w większej ilości w atmosferze Io w porównaniu z innymi planetami i księżycami w Układzie Słonecznym. Zespół odkrył również, że 94-96 proc. izotopów siarki, które dostają się do atmosfery w wyniku erupcji wulkanicznych, zostaje uwolniona w przestrzeń kosmiczną. Dowody zdaniem naukowców, wskazują, że stały wulkanizm trwa tak długo, jak długo istnieje Io, czyli około 4,5 miliarda lat.

Astronomowie planują kontynuować badania księżyca, aby sprawdzić, czy miał on początkowo chłodniejszy okres, który zakończył się z powodu nieustającej aktywności wulkanicznej. Będą również badać, czy mógł w przeszłości mieć lodową skorupę lub ocean.

Emil Gołoś