Io’nun bir yeraltı magma okyanusu veya sıcak metal bir kalbi olabilir.

CHİCAGO — Io’nun yeraltı dünyasında koca bir sıvı magma okyanusu veya belki de katı metalden sıcak bir kalp pusuya yatmış olabilir.

Jüpiter’in en içteki ayının yüzeyi, kavurucu lav gölleriyle kaplıdır ve bazıları düzinelerce kilometre yüksekliğe erimiş kaya püskürten yüzlerce aktif yanardağ tarafından parçalanmıştır (SN: 8/6/14). Yıllar geçtikçe, ayın huzursuz, büyüleyici cehennem manzarası birçok gezegen bilimcinin dikkatini çekti (SN: 5/3/22).

Şimdi, araştırmacılar, ayın ateşli yüzeyindeki muhteşem volkanizmayı neyin tetiklediğini açıklamak için Io’nun cehennemi içinin doğasını araştırıyorlar. NASA’nın California, Pasadena’daki Jet Tahrik Laboratuvarı’ndan gezegen bilimci Samuel Howell, “Güneş sistemindeki volkanik olarak en aktif yer burası” diyor. “Ama bu enerjinin nereden geldiği tam olarak belli değil.”

Araştırmacılar genellikle Io’nun enerjisinin çoğunu ana gezegeni Jüpiter ile kardeş uydusu Europa arasındaki yerçekimsel bir çekişmeden aldığı konusunda hemfikirdir. Bu büyük kuvvetler, Io’nun kayalık gövdesini çekerek iç kısmında muazzam bir sürtünme ısısı üretiyor. Ancak bu ısının nasıl depolandığı ve hareket ettirildiği bir sır olarak kalıyor.

Caltech’ten gezegen bilimci David Stevenson, 15 Aralık’ta Amerikan Jeofizik Birliği’nin sonbahar toplantısında yaptığı açıklamada, Io’nun cehenneminin devasa bir sıvı magma okyanusuna ev sahipliği yapıyor olabileceğini söyledi. Önerilen erimiş denizin kesin boyutu belirsiz olsa da, nispeten büyük olması gerektiğini söyledi. “Magma okyanusu, örneğin 100 kilometre kalınlığında olabilir.”

2011 yılında araştırmacılar, Io’nun kabuğunun tamamen sağlam olamayacağını bildirdi. Galileo uzay aracından Io’nun manyetik ölçümleri, ayın içinde elektriksel olarak iletken bir katman olması gerektiğini gösterdi. Bilim adamlarının yazdığına göre, erimiş kaya içeren küresel bir yeraltı katmanı tasarıya uyacaktır.

NASA’nın Juno uzay aracı tarafından 5 Temmuz 2022’de, uzay aracı aydan yaklaşık 80.000 kilometre uzaktayken çekilen bu kızılötesi görüntüde, volkanik ay Io’nun yüzeyinde sıcak noktalar benekler oluşturuyor.JPL-Caltech/NASA, SwRI, ASI, INAF, JIRAM

Ancak araştırmacılar, bu katmanın sürekli bir magma denizinden mi yoksa ıslak bir süngeri andıran katı kaya boyunca dağılmış çok sayıda küçük erimiş kaya ceplerinden mi oluşacağını söyleyemediler.

Önceki çalışmayı temel alan Stevenson ve Caltech jeofizikçisi Yoshinori Miyazaki, Io’nun kabuğunun altındaki karışık bir magma ve katı kaya tabakasının, Ay’ın içinde meydana geleceğini tahmin ettikleri ısınma miktarı altında temelde kararsız olacağını hesapladılar. Stevenson, erimiş kaya ve katı kayanın farklı katmanlara ayrılacağını ve erimiş kayanın bir yeraltı denizine dönüşeceğini söyledi. “Nihai sonuç, [that] Io’nun bir magma okyanusu var.”

Ama başka olasılıklar da var. Howell, “Pek çok bilgi, bir magma okyanusu olabilecek büyük, küresel bir iletken katmanla tutarlıdır” diyor. “Ancak bu verilerin nasıl yorumlanacağı konusunda fikir birliği olduğunu söyleyemem.”

Bunun yerine, gerçek, katı metalden yapılmış bir çekirdeğin gizlenebileceği Io’nun kalbinde yatıyor olabilir, Howell 15 Aralık’taki toplantıda bildirdi. Önceki araştırmalar, Io’nun metal açısından zengin bir çekirdeğe sahip olduğunu öne sürdü. Howell ve meslektaşları, yaklaşık olarak katı buz kadar katı olan bir metal çekirdeğin ve Dünya’nınki kadar viskoz olan kayalık bir örtünün, Io’nun yaydığı tahmin edilen muazzam miktardaki ısıyı tamamen dağıtabileceğini hesapladılar. Bu, bir magma okyanusunun enerji atma rolünü yerine getirirdi.

Stevenson ve Howell, NASA’nın devam eden Juno misyonu ve gelecekteki iki uzay aracı (NASA’nın Europa Clipper ve Avrupa Uzay Ajansı’nın JUICE) tarafından toplanan gelecekteki ölçümlerin, hipotezlerden birinin veya bir kombinasyonunun doğru olup olmadığını belirlemek için gereken verileri sağlayabileceğini söyledi (SN : 12/15/22). O zamana kadar, Io’nun karanlık derinliklerinde yaşayanların gizemi Araf’ta kalmalı.