W gigantycznym systemie satelitarnym Jowisza wyróżniają się cztery naprawdę duże księżyce. Są one znane jako „Księżyce Galilei” na cześć Galileo Galilei, który dokonał pierwszych odnotowanych ich obserwacji w 1610 roku. Najbliższy z nich to skalisty księżyc. Io, który jest nieco większy niż Księżyc Ziemi i nieco gęstszy. Z ponad 400 aktywnymi wulkanami na swojej powierzchni, jest to najbardziej aktywne geologicznie ciało w Układzie Słonecznym.
Dodaj do tego intensywne promieniowanie, jakie otrzymuje od pola magnetycznego Jowisza, a jest to prawdopodobnie jedno z najbardziej piekielnych środowisk w Układzie Słonecznym! Jednak naukowców od dawna intrygują poszarpane grzbiety widoczne na powierzchni, które są tak duże, jak wszelkie wychodnie widoczne na Ziemi. Dzięki niedawnemu badaniu prowadzonemu przez Uniwersytet w RutgersIstnieje teraz wyjaśnienie, w jaki sposób te formacje istnieją na powierzchni lodowcowej i wulkanicznej, takiej jak Io.
Badanie nosi tytułTransport osadów eolicznych na Io z reakcji lawy i mrozuniedawno ukazał się w Nature Communications, na czele którego stali George MacDonald i Logendra Uga, doktor habilitowany i adiunkt na Wydziale Nauk o Ziemi i Planetarnej Uniwersytetu Rutger (EPS), do których dołączyli badacze zajmujący się nauką o Ziemi i geofizyką z Uniwersytet w Oregonie, Massachusetts. Instytut Technologii (Instytut Technologii w Massachusetts) , Uniwersytet Texas A&Moraz Laboratorium Napędów Odrzutowych NASA (JPL).
Badania zespołu opierają się na danych uzyskanych przez NASA Galileusz Statek kosmiczny, który krążył wokół Jowisza w latach 1995-2003 i zarejestrował tak wiele nowinek naukowych, że naukowcy wciąż analizują przesłane przez siebie dane. Podczas gdy sonda Galileo była pierwszą misją poświęconą głównie badaniu atmosfery i magnetosfery Jowisza (podobnie jak Juno Statek kosmiczny robi dzisiaj), wykonała wiele przejść przez wszystkie swoje duże księżyce.
Te loty i ich fotografie pozwoliły Galilejczykom stworzyć pierwsze szczegółowe mapy tych księżyców. Jednym z głównych odkryć, które wynikały z tych map, było to, jak na Io wybuchały aktywne wulkany. Te erupcje wulkaniczne wyrzucają lawę na odległość do 500 kilometrów (300 mil) w kosmos i powodują szybkie i częste zdarzenia. Innym ważnym odkryciem była natura powierzchni Io, która składa się z czarnych zestalonych strumieni lawy, tryskających strumieni lawy, piasku i „śniegu” dwutlenku siarki.
Naukowcy zidentyfikowali również dziwne cechy na powierzchni, które opisali jako „podobne do wydm”, ale doszli do wniosku, że nie są to wydmy, ponieważ Io ma tak słabe wiatry (konsekwencja jego kruchej atmosfery). Zgodnie z naszą obecną wiedzą naukową wydmy to wzgórza lub kopce piasku, które tworzą silne wiatry. Ale jak wyjaśnił MacDonald w niedawnym komunikacie prasowym dla Rutger’s Today, badania jego zespołu mogą wskazywać, że słowo „wydma” zasługuje na zmianę:
Nasze badania wskazują, że Io można uznać za nowy „świat wydm”. Zaproponowaliśmy i przetestowaliśmy ilościowo mechanizm, dzięki któremu ziarna piasku mogą się przemieszczać, a tym samym mogą się tam formować wydmy… Ta praca mówi nam, że środowiska, w których występują wydmy, są znacznie bardziej zróżnicowane niż klasyczne, niekończące się pustynne krajobrazy. Części Ziemi lub na fikcyjnej planecie Arrakis znajdują się na „wydmach”.„
W swoich badaniach zespół symulował procesy fizyczne, które kontrolują ruch ziaren na powierzchni. Polega to na wykorzystaniu równań matematycznych do symulacji sił działających na pojedyncze ziarno bazaltu lub wiecznej zmarzliny w celu obliczenia jego trajektorii. Kiedy lawa wpada do dwutlenku siarki pod powierzchnią księżyca, powstaje szybko poruszający się otwór wentylacyjny, który może przemieścić wiele ziaren i prawdopodobnie umożliwić formowanie się obiektów o dużej skali, takich jak wydmy.
Po opracowaniu mechanizmu wyjaśniającego, w jaki sposób wydmy tworzyły się na powierzchni Io, zespół badawczy porównał swoje wyniki z wykonanymi przez siebie zdjęciami powierzchni Io. Galileusz Statek kosmiczny. W końcu odkryli, że odległości między wierzchołkami wydm i ich stosunek wysokości do szerokości były zgodne z tym, co widać na wydmach na Ziemi i innych planetach i satelitach (takich jak Mars i największy księżyc Saturna, Tytan).
Oczekuje się, że nowe badania będą miały ważne implikacje dla badania planet, księżyców i innych ciał niebieskich w Układzie Słonecznym. Podobnie jak w przypadku wielu odkryć planetologicznych dokonanych w ostatnich dziesięcioleciach, obiekty pozaziemskie wykazują cechy geologiczne podobne do tych obserwowanych przez geologów i naukowców zajmujących się Ziemią tutaj w domu. Jednak w wielu przypadkach cechy te składały się z różnych materiałów i były napędzane różnymi mechanizmami,
Pod tym względem cechy wydm Io nie różnią się od wulkanów lodowych i ogrzewania pływowego, które występuje na lodowych ciałach Układu Słonecznego. Te odkrycia, a także lepsze zrozumienie, na które pozwalają tego typu badania, przydadzą się, gdy w niedalekiej przyszłości misje robotów (i prawdopodobnie także ludzi) zaczną badać księżyce, takie jak Io i jego czcigodne rodzeństwo!
Dogłębna lektura: Rutger dzisiajI Komunikacja przyrodnicza
„Analityk. Nieuleczalny nerd z bekonu. Przedsiębiorca. Oddany pisarz. Wielokrotnie nagradzany alkoholowy ninja. Subtelnie czarujący czytelnik.”
