Bevisende på at gamle data aldri dør, har forskere funnet noe nytt om Jupiters måne Io ved å bruke data samlet inn under Galileo-oppdraget, som gikk i bane rundt Jupiter fra 1995-2003. Ny analyse avdekker et hav under overflaten av smeltet eller delvis smeltet magma under overflaten av den vulkanske månen, som er den første direkte bekreftelsen på denne typen magma-lag ved Io. Forskere sier at det smeltede hav under overflaten forklarer hvorfor månen er den mest vulkanske gjenstanden som er kjent i solsystemet.
"Forskere er spente på at vi endelig forstår hvor Ios magma kommer fra og har en forklaring på noen av de mystiske signaturene vi så i noen av Galileos magnetfeltdata," sa Krishan Khurana fra University of California, Los Angeles, og leder forfatter av studien publisert i Science. Khurana var en tidligere medetterforsker i Galileos magnetometerteam ved UCLA. "Det viser seg at Io kontinuerlig ga fra seg et" lydsignal "i Jupiters roterende magnetfelt som samsvarte med hva som kunne forventes fra smeltede eller delvis smeltede bergarter dypt under overflaten."
Utrolig nok produserer Io omtrent 100 ganger mer lava hvert år enn alle vulkanene på jorden, og den nye studien viser at et globalt magmahav eksisterer omtrent 30 til 50 kilometer (20 til 30 mil) under månens skorpe. Dette forklarer hvorfor Ios vulkaner er fordelt rundt overflaten, i motsetning til jordas vulkaner som forekommer i lokaliserte hotspots som "Ring of Fire" rundt Stillehavet.
Vulkanene på Io ble oppdaget i 1979 av Linda Morabito, en optisk navigasjonsingeniør som arbeidet med Voyager-oppdraget. Ser han på bilder som skulle brukes til å navigere i Voyager, bemerket Morabito det som så ut til å være en halvmåne sky som strekker seg utover Io-kanten. Etter å ha konferert med kollegene, innså de at siden Io ikke har noen atmosfære, må skyen som stiger hundrevis av kilometer over overflaten være et bevis på en utrolig kraftig vulkan.
Energien for den vulkanske aktiviteten kommer fra klemming og strekking av månen ved Jupiters tyngdekraft når Io går i bane rundt den største planeten i solsystemet.
Galileo ble lansert i 1989 og begynte å gå i bane rundt Jupiter i 1995. Forskere la merke til uforklarlige underskrifter i magnetfeltdata fra Galileo flybys fra Io i oktober 1999 og februar 2000.
"I den siste fasen av Galileo-oppdraget var modeller for samspillet mellom Io og Jupiters enorme magnetfelt, som bader månen i ladede partikler, ennå ikke sofistikerte nok til at vi kunne forstå hva som foregikk i Ios indre," sa Xianzhe Jia, medforfatter av studien ved University of Michigan.
Nyere arbeid i mineralfysikk viste at en gruppe bergarter kjent som "ultramafiske bergarter" blir i stand til å bære betydelig elektrisk strøm når de smeltes. Ultramafiske bergarter er stollende, eller dannes gjennom avkjøling av magma. På jorden antas de at de stammer fra mantelen. Funnet førte til at Khurana og kollegene testet hypotesen om at den underlige signaturen ble produsert av strøm som strømmet i et smeltet eller delvis smeltet lag av denne typen bergarter.
Tester viste at signaturene som ble oppdaget av Galileo, stemte overens med en bergart som lherzolite, en stolløs bergart rik på silikater av magnesium og jern som ble funnet i Spitzbergen, Norge. Magmahavsjiktet på Io ser ut til å være mer enn 50 kilometer (30 mil tykt), og utgjør minst 10 prosent av månens mantel i volum. Den blærende temperaturen på magmahavet overstiger trolig 1200 grader Celsius (2200 grader Fahrenheit).
I animasjonen over er Io badet med magnetfeltlinjer (vist i blått) som forbinder den nordpolare regionen av Jupiter til planetens sørpolregion. Når Jupiter roterer, styrkes og svekkes magnetfeltlinjene som draper seg rundt Io. Fordi Ios magmahav har en høy elektrisk ledningsevne, avbøyer det det varierende magnetfeltet, og beskytter månens indre mot magnetiske forstyrrelser. Magnetfeltet inne i Io opprettholder en vertikal retning, selv når magnetfeltet utenfor Io danser rundt. Disse variasjonene i signaturene til det eksterne magnetfeltet gjorde det mulig for forskere å forstå månens indre struktur. I animasjonen beveger magnetfeltlinjene seg med Jupiters rotasjonsperiode på omtrent 13 timer i Ios hvilestamme.
Io er det eneste kroppen i solsystemet annet enn Jorden som er kjent for å ha aktive magma-vulkaner, og det har blitt antydet at både Jorden og månen kan ha hatt lignende magmahav for milliarder av år siden på tidspunktet for dannelsen, men de har for lengst avkjølt.
"Ios vulkanisme informerer oss om hvordan vulkaner fungerer og gir et vindu i tid til stiler av vulkansk aktivitet som kan ha skjedd på Jorden og månen i løpet av deres tidligste historie," sier Torrence Johnson, en tidligere forsker fra Galileo-prosjektet som ikke var direkte involvert i studere.
Galileo-romfartøyet ble med vilje sendt inn i Jupiters atmosfære i 2003 for å unngå forurensning av noen av Jupiters måner.
Kilde: JPL
