Sledujte teplo a hledejte stopy k planetární evoluci

Kosmická loď NASA Galileo zachytila ​​Jupiterův měsíc Io, třetí největší satelit na Zemi, podstupující sopečnou erupci. Zkroucená oběžná dráha Io ji vrhá do neustálého přetahování mezi gravitací Jupitera a menším a důsledným gravitačním tahem sousedních měsíců a ohne se, když se ponoří do plynného obra. Protažení způsobí tření a intenzivní teplo uvnitř Io, což způsobí masivní erupce na jeho povrchu.Uznání: NASA / JPL / University of Arizona

Navštíví navrhovanou misi nazvanou Io Volcano Observer (IVO) JupiterOstrov Io na Měsíci (Io) je skutečná sopečná říše divů se stovkami erupčních sopek, které kdykoli vytryskují z lávy a síry.

V čase před miliardami let by to mohl být povrch jakékoli mladé skalnaté planety. Ale dnes v naší sluneční soustavě nese tento druh hyperaktivity pouze Io. Io byl potrestán obrovským tahem Jupiterovy gravitace a remorkéry, které míjely jeho spoluobčany Europu a Ganymeda. Tyto přílivy se táhly a stíraly eliptickou cestou podél měsíce.

Vědci vědí, že tyto slapové síly generují extrémně vysoké teplo uvnitř Io-20krát více tepla než Země – a jsou obvykle důležitým planetárním procesem v celém vesmíru. Alfred McEwen, planetární geolog a profesor regenta v Lunar and Planetary Laboratory na Arizonské univerzitě, řekl, ale stále nevíme, jak ve skutečnosti fungují.

Řekl: „Hlavní otázkou zůstává, kde se přílivové teplo generuje uvnitř planety nebo měsíce, jak se přílivové teplo vytváří, jak se teplo rozptyluje na povrch a jaký dopad má tento proces na planetární svět celého vesmíru. “

Město Io (Io) má však velkolepé sopky a extrémní přílivové aktivity, které mohou tyto problémy vyřešit. McEwen řekl, že když budeme přesně vědět, jak pec funguje v Io, pomůže nám to pochopit vývoj světa.

„Ve sluneční soustavě je to opravdu nejlepší místo pro pochopení přílivového ohřevu.“

Kosmická loď NASA Galileo Jupiterův měsíc Io

V červenci 1999 získala kosmická loď Galileo z Národního úřadu pro letectví a vesmír (NASA) obraz s nejvyšším rozlišením na Jupiterově měsíci Io. Tato barevná mozaika používá blízké infračervené, zelené a fialové filtry k přiblížení toho, co vidí lidské oko. Většina povrchu Io má měkkou barvu přerušovanou černými, hnědými, zelenými, oranžovými a červenými buňkami blízko středu aktivní sopky. Io je nejaktivnější vulkanický svět ve sluneční soustavě.Uznání: NASA / JPL / University of Arizona

Zevnitř ven

Jako hlavní výzkumník McEwen vedl tým, který vytvořil IVO, což zvažuje NASAObjevovací plán.

Kosmická loď IVO vyvinutá laboratoří Johns Hopkins Applied Physics Laboratory (APL) ve městě Laurel v Marylandu použije sadu speciálních nástrojů k nahlédnutí pod jasný, sírou pokrytý povrch Io nejméně 10krát za čtyři roky. , pořizování obrázků a videí extrémní sopečné činnosti a nakonec sledování tepelné energie Io zevnitř ven.

Laszlo Kestay, zástupce hlavního výzkumného pracovníka americké geologické služby IVO, řekl: „Chceme sledovat extrémní horko.“ „Klíčem je pochopit, kde se teplo vytváří uvnitř Io.“

V závislosti na distribuci pevných a roztavených hornin na Měsíci může být přílivové teplo distribuováno po celém Měsíci nebo koncentrováno na jeho povrchu.Proto může IVO měřit gravitaci a magnetické pole o Necítím, co se děje uvnitř.

Jednou z lákavých možností je například to, že globální magmatický oceán Io se skrývá pod většinou jeho studeného a skalnatého povrchu. Když Jupiterovo magnetické pole přejde přes Měsíc, IVO detekuje zkreslení magnetického pole generovaného elektrickým proudem generovaným uvnitř vodivého magmatu a získá čtení, které se liší od situace, kdy je vnitřek Io v podstatě pevný.

IVO také zkombinuje geofyzikální měření s novými topografickými mapami, aby pochopila Ioovu chlad, tloušťku a pohyb vnější vrstvy horniny a poskytla informace o tom, jak Země, Měsíc a další skalní planety ochladí magma krátce poté, co vytvoří magma. do pracovních metod. Oceánský svět.

Sopečné peří New Horizons Io Tvashtar

Kosmická loď NASA „New Horizons“ pořídila v únoru 2007 živé obrazy obrovského oblaku 290 mil ze sopky Tevashtal v Iowě. Neobvyklá vláknitá struktura oblaku připomíná detaily, s jemným zábleskem obrazu cestovatelského oblaku vytvořeného sopkou Pele v Io v roce 1979. Ačkoli navrhovaná mise „Io Volcano Observer“ poletí blíže k Měsíci, aby se dozvěděla o extrémní vulkanické aktivitě Io s nebývalým vhledem, žádné předchozí snímky kosmických lodí nemohou tyto záhadné struktury jasně ukázat.Image credit: NASA / Johns Hopkins APL / Southwest Research Institute

Sledujte akrobacii

Jako akrobat bude IVO viset před Jupiterem a v pravidelných intervalech padat k Io, aby dosáhl nejlepší polohy – a v přesném okamžiku – sbíral nejjasnější pozorování magnetických a gravitačních polí Io a měřil, jak Jupiter vnucuje Jupiteru. „její trasa je dalším ukazatelem její vnitřní struktury.

Když je IVO ponořeno asi 200 mil (200 kilometrů) od Měsíce, bude zobrazovat asi 90% Io zbarveného povrchu a sopky na každém pixelu asi 300 stop (900 stop) a menší ploše asi 3 m / pixel. Film, který zachycuje lávu a chocholy, které vybuchují při každém přeletu.

Pozorováním pólů přiblížení a odletu může IVO měřit distribuci tepla z Io, která není k dispozici v jiných kosmických lodích, a nelze ji pozorovat ze Země. Infračervená data z termovizních kamer také pomohou vědcům porozumět teplotním a chemickým vlastnostem lávy.

IVO bude vybaveno hmotnostním spektrometrem pro odběr vzorků plynu vyzařovaného ze sopky Io. Tyto plyny nesou otisk prstu, který dokáže zaznamenat chemický vývoj Io a celého systému Jupiter, což umožňuje vědcům studovat jeho úplnou historii.

Vědec projektu APL IVO Kathy Mandt řekl: „Bude to první měření atmosféry Io in situ kýmkoli, kdo položil zralý základ pro nové objevy.“

Pokračovala: „Víme, že Io rozptyluje většinu tepla úžasnými erupcemi a tyto erupce způsobují, že sopky a lávové proudy, které vidíme na planetě, bojují proti nim.“ „Vypadají nejen skvěle, ale také také pomozte nám přesně pochopit, jak tento proces funguje zevnitř. “

Mapa misí pozorovatelů sopky Io

Cílem navrhované mise Io Volcano Observer (IVO) je porozumět tomu, jak se přílivové teplo generuje, ztrácí a řídí vývoj Jupiterova Měsíce Io – klíčové vodítko k formování celého vesmíru. Image credit: Johns Hopkins APL / University of Arizona / Mike Yakovlev

Změny systému

Kestay řekl: „Pohyb tepla je motorem změn.“ „IVO bude zkoumat, jak tok tepla ovlivňuje Io a celý systém Jupiter v průběhu času.“

Silné magnetické pole Jupitera umožňuje, aby se masivní sopečný plyn stripovaný z Io každou sekundu rozšířil. IVO tyto materiály zesílí, aby poskytly nové poznatky o tom, jak a kde jsou odstraněny – to je první krok k pochopení vývoje Io chemie.

Těkavé látky, které unikly z Io, se rozšířily do celého systému Jupitera, malovaly povrch Evropy a mohou poskytovat chemické složky potřebné pro život v nejbližším oceánu Io. Vědci také doufají, že se dozví více o klíčové roli, kterou přílivové topení hraje v oceánu teplé kapalné vody pod ledovou kůrou Evropy a dalších potenciálně obyvatelných světů. SaturnDružice Titanu a Enceladu.

McEwen řekl: „Použitím Io jako přírodní laboratoře velikosti planety lépe pochopíme životně důležité procesy v celé sluneční soustavě.“

Related articles

Comments

LEAVE A REPLY

Please enter your comment!
Please enter your name here

Share article

Latest articles

Skladování obnovitelné energie v kamenech místo lithiových baterií

V případě přebytku elektřiny z větru nebo slunce se energetická rezerva nabije. To se děje prostřednictvím systému kompresorů a turbín, které čerpají tepelnou...

Houby mohou léčit bakterie a obohatit půdu o živiny

Aeroskulární mykorhizní houby se rozprostírají přes dlouhé vláknité struktury zvané krásně až k zemi. Krásy, menší než lidské vlasy, lze vidět mezi kořeny...

Světlo zapíná barvy a vzory objektů

Nový systém využívá ultrafialové světlo, které se promítá na objekty natřené barvou aktivující světlo, ke změně reflexních vlastností barvy a vytváření obrazů během několika...

Ne! Je pravděpodobnější, že žádosti o půjčku zpracované kolem poledne budou zamítnuty

Úředníci bankovních půjček pravděpodobněji budou schvalovat žádosti o půjčky dříve a později během dne, zatímco „únava z rozhodování“ kolem poledne je spojena s nedodržováním...

Náročné modely před oddělením v Bothnian Bay

19. dubna 2021 Mořský led na severu Baltského moře vykazuje některé přesvědčivé vzory, než se na jaře roztaví a setře. Na rozdíl od mořského ledu, který...

Newsletter

Subscribe to stay updated.