Bevisende for, at gamle data aldrig dør, har forskere fundet noget nyt ved Jupiters måne Io ved hjælp af data indsamlet under Galileo-missionen, der kredsede Jupiter fra 1995-2003. Ny analyse afslører et hav under jorden af smeltet eller delvist smeltet magma under overfladen af den vulkanske måne, som er den første direkte bekræftelse af denne form for magma-lag ved Io. Forskere siger, at det smeltede hav under jorden forklarer, hvorfor månen er den mest vulkaniske genstand, der er kendt i solsystemet.
”Forskere er spændte over, at vi endelig forstår, hvor Ios magma kommer fra og har en forklaring på nogle af de mystiske underskrifter, vi så i nogle af Galileos magnetfeltdata,” sagde Krishan Khurana fra University of California, Los Angeles, og leder forfatter af undersøgelsen offentliggjort i Science. Khurana var en tidligere medundersøger i Galileos magnetometerteam ved UCLA. "Det viser sig, at Io løbende afgav et 'lydsignal' i Jupiters roterende magnetfelt, der matchede det, der ville forventes fra smeltede eller delvist smeltede klipper dybt under overfladen."
Utroligt nok producerer Io omkring 100 gange mere lava hvert år end alle vulkaner på Jorden, og den nye undersøgelse viser, at et globalt magmahav eksisterer omkring 30 til 50 kilometer (20 til 30 miles) under månens skorpe. Dette forklarer, hvorfor Ios vulkaner er fordelt over hele dens overflade, i modsætning til Jordens vulkaner, der forekommer i lokaliserede hotspots som ”Ring of Fire” omkring Stillehavet.
Vulkanerne på Io blev opdaget i 1979 af Linda Morabito, en optisk navigationsingeniør, der arbejder på Voyager-missionen. Ser man på billeder, der skulle bruges til at navigere i Voyager, bemærkede Morabito, hvad der syntes at være en halvmåne, der strækker sig ud over Io-kanten. Efter at have konfereret med sine kolleger, indså de, at da Io ikke har nogen atmosfære, må skyen, der stiger hundreder af kilometer over overfladen, være et bevis på en utrolig kraftig vulkan.
Energien til den vulkanske aktivitet kommer fra presning og strækning af månen ved Jupiters tyngdekraft, da Io kredser rundt om den største planet i solsystemet.
Galileo blev lanceret i 1989 og begyndte at bane rundt om Jupiter i 1995. Forskere bemærkede uforklarlige underskrifter i magnetfeltdata fra Galileo flybys fra Io i oktober 1999 og februar 2000.
”I den sidste fase af Galileo-missionen var modeller af samspillet mellem Io og Jupiters enorme magnetfelt, der bader månen i ladede partikler, endnu ikke sofistikerede til, at vi kunne forstå, hvad der foregik i Ios indre,” sagde Xianzhe Jia, medforfatter til studiet ved University of Michigan.
Det seneste arbejde i mineralfysik viste, at en gruppe af klipper, der kaldes ”ultramafiske” klipper, er i stand til at bære betydelig elektrisk strøm, når de smeltes. Ultramafiske klipper er stødt af oprindelse eller dannes gennem afkøling af magma. På Jorden menes de at stamme fra kappen. Fundet førte til, at Khurana og kolleger testede hypotesen om, at den underlige signatur blev produceret af strøm, der flyder i et smeltet eller delvist smeltet lag af denne slags klipper.
Tester viste, at de underskrifter, der blev registreret af Galileo, var i overensstemmelse med en klippe som lherzolit, en stollende sten rig på silicater af magnesium og jern, der findes i Spitzbergen, Norge. Magmahavslaget på Io ser ud til at være mere end 50 kilometer (30 mil tykke) og udgør mindst 10 procent af månens mantel i volumen. Magmahavets blæste temperatur overstiger sandsynligvis 1.200 grader celsius (2.200 grader Fahrenheit).
I animationen ovenfor bades Io i magnetfeltlinjer (vist i blåt), der forbinder Jupiters nordpolregion med planetens sydpolregion. Når Jupiter roterer, styrkes og svækkes magnetfeltlinjerne, der trækker rundt i Io. Da Ios magmahav har en høj elektrisk ledningsevne, afbøjer det det varierende magnetfelt og beskytter indersiden af månen mod magnetiske forstyrrelser. Det magnetiske felt inde i Io opretholder en lodret retning, selv når magnetfeltet uden for Io danser rundt. Disse variationer i det eksterne magnetiske feltunderskrift gjorde det muligt for forskere at forstå månens interne struktur. I animationen bevæger magnetfeltlinjerne sig med Jupiters rotationsperiode på ca. 13 timer i Io's hvilestamme.
Io er det eneste legeme i solsystemet bortset fra Jorden, der er kendt for at have aktive magma-vulkaner, og det er blevet antydet, at både Jorden og dens måne har haft lignende magmahav for milliarder af år siden på tidspunktet for deres dannelse, men de har længe siden afkølet.
"Ios vulkanisme informerer os om, hvordan vulkaner fungerer og giver et vindue i tid til stilarter af vulkansk aktivitet, der kan have forekommet på Jorden og månen i deres tidligste historie," sagde Torrence Johnson, en tidligere Galileo-projektforsker, der ikke var direkte involveret i undersøgelse.
Galileo-rumfartøjet blev med vilje sendt ind i Jupiters atmosfære i 2003 for at undgå forurening af nogen af Jupiters måner.
Kilde: JPL
