مسبار جونو التابع لناسا يقيس الحرارة تحت سطح قمر المشتري آيو لأول مرة

قام مسبار جونو التابع لناسا بأول قياسات مباشرة للحرارة تحت سطح قمر المشتري آيو، كاشفًا عن تدرج حاد في درجة الحرارة في الطبقة السطحية الضحلة لأكثر عالم نشاطًا بركانيًا في النظام الشمسي. نُشرت النتائج، يوم الأربعاء، في مجلة Journal of Geophysical Research: Planets، وتم جمعها خلال تحليقين قريبين في 30 ديسمبر 2023 و3 فبراير 2024، عندما اقترب جونو من سطح آيو على مسافة حوالي 930 ميلًا (1500 كيلومتر).

تُظهر البيانات، التي جمعها جهاز قياس الإشعاع الميكروي (MWR) على متن جونو، أن درجات الحرارة ترتفع بأكثر من 40 درجة فهرنهايت على بعد بضعة أقدام تحت السطح فقط - وهو تدرج أكثر حدة بكثير مما يمكن أن يفسره التسخين الشمسي وحده. صُمم جهاز MWR في الأصل لاستكشاف الغلاف الجوي العميق للمشتري، ولكنه استُخدم أيضًا لدراسة ثلاثة من أقمار غاليليو: غانيميد وأوروبا وآيو. كانت القدرة على اختراق الصخور البركانية في آيو اكتشافًا غير متوقع.

تكتسب هذه القياسات أهميتها لأن النشاط البركاني الشديد لآيو مدفوع بالتسخين المدّي، وهي عملية أساسية تغذي أيضًا المحيطات تحت السطحية على الأقمار الجليدية مثل أوروبا وغانيميد. حتى الآن، لم يتمكن العلماء إلا من مراقبة الحرارة المتسربة على السطح أو من خلال الثورات البركانية. تسمح البيانات الجديدة لهم بتوصيف كيفية انتقال الحرارة من الداخل نحو السطح، مما يوفر رؤى حول التسخين المدّي في جميع أنحاء الكون.

تشير بيانات MWR إلى تفسيرين محتملين للحرارة المرصودة. أولاً، يمكن أن ترتفع الحرارة بثبات عبر قشرة موصلة، مع تدفق حراري خلفي يتراوح بين 1 و3 واط لكل متر مربع - وهو لطيف محليًا ولكن عبر القمر بأكمله يمثل ما يصل إلى 30 ضعف متوسط إنتاج الحرارة على الأرض. بدلاً من ذلك، يمكن أن تأتي الإشارة من تدفقات الحمم البركانية المبردة المغطاة بقشرة صلبة يبلغ سمكها حوالي 30 إلى 35 قدمًا (9 إلى 11 مترًا)، وتغطي حوالي 10% من سطح آيو في أي وقت.

بالإضافة إلى ذلك، كشفت التحليقات أن سطح آيو أملس بشكل ملحوظ، مع سهول شاسعة تمتد لمسافة 60 ميلًا (100 كيلومتر) أو أكثر. تتميز المواد السطحية بكثافة منخفضة جدًا، تشبه الخفاف أو الرماد البركاني الرقيق بدلاً من الصخور الصلبة. تفتح هذه النتائج آفاقًا رصدية جديدة لكل من العوالم النارية والجليدية، ويمكن تطبيق هذه التقنية لدراسة البراكين على الأرض باستخدام أجهزة ميكروية مماثلة.