Ivó, Iván, Milán2024. május 19., vasárnap
Föld

Ősidők óta pokoli hely az Io

National Geographic Magyarország

Az Io vulkáni természetére akkor derült fény, amikor a Voyager-1 űrszonda 1979-ben elrepült a Jupiter mellett, és a fotóin a vulkánkitörések hatalmas, ernyőszerűen a felszín fölé emelkedő anyagfelhői feltűntek.

Az Io a Galileo űrszonda felvételén (nem a hold pereme egyenes, a fotó ér ott véget)
Forrás: NASA JPL University Of Arizona

1979 óta volt szerencsénk közelebbről is megvizsgálni a ragyogó vörös és sárga színekkel ékes holdat a Galileo, illetve jelenleg a Juno űrszonda segítségével. A vulkanizmusáról tudjuk, hogy a Jupiternek, illetve a holdszomszédainak köszönhető, a rezonáns keringés és az emiatt létrejött árapályfűtés teszi lehetővé – azt azonban nem tudtuk, mióta ilyen. (Ugyanígy az árapályfűtés miatt maradhatott folyékony az Europa felszín alatti óceánja.)

Rezonáns keringés
Forrás: Wikimedia Commons
Rezonáns keringésnek nevezzük azt, ha a közös középpont körül keringő égitestek összehangoltan keringenek, a Jupiter nagy holdjai esetében míg a Ganymedes egyszer járja körbe a Jupitert, az Europa kétszer, az Io pedig négyszer.

Pont a vulkáni működése miatt azonban az Io felszíne folyamatosan változik, így nem őrizhette meg azokat a jegyeket, amelyekből a felszín korát meg lehetne állapítani. Két újonnan, a Science, illetve a JGR Planets folyóiratok hasábjain közzé tett kutatási eredményben a Kaliforniai Műszaki Egyetem (Caltech) vezette csoport arra jutott, hogy az Io vulkanizmusa a Naprendszer legkorábbi időszakától fogva fennáll.

A szakértők a kis hold illó elemeinek (mint a légkör nagy részét kitevő kén vagy a klór) izotóparányait vizsgálták meg. A vulkanizmus hatására a hold belsejéből felszabaduló anyagok egy részét „újrahasznosítja” az égitest, más része azonban távozik. A különböző izotópok eltérő tömegűek, így nem egyformán tudnak megszökni sem az égitest gravitációs fogságából, a nehezebb izotópok egy idő után ennek köszönhetően feldúsulnak.

Az Io szerkezete, a metszeten látható a feltételezett mélybeli magmaóceán, a belőle a felszínre vezetű kürtők, valamint a hold körüli légkör, amelyet a vulkánok táplálnak. A háttérben a Jupitert is látjuk – az óriásbolygó fontos szereplője a folyamatoknak.
Forrás: Caltech

Az Io légköréből másodpercenként 1 tonnányi anyagot szippant el a Jupiter mágneses tere, pontosabban az abban keringő töltött részecskékkel való ütközés. Mivel a könnyebbik kénizotóp a légkör magasabb rétegeiben található, ez fog nagy eséllyel távozni is, míg a felszín közelében halmozódó nehezebb izotóp marad.

Ha ismerjük, hogy jelen pillanatban milyen arányú e kétféle izotóp az Io körül, akkor kiszámítható, hogy mióta tart ez a típusú szelektív takarítás, vagyis mióta aktívak az Io vulkánjai. Ehhez azt az adatot kell még tudni, milyen volt a kiindulási izotóparány a Naprendszer keletkezésekor, erről pedig számos meteorit ad információt.

Az Io számtalan aktív vulkánját infravörös jeleik alapján érzékelte a Juno űrszonda, ezeket azután a látható tartományban készült fotókra vetítették. Ezzel felismerhető, hol is vannak az aktív vulkánok.
Forrás: NASA

A kutatók ezúttal nem űrszondák vagy űrteleszkópok segítségével vizsgálták meg ezeket az Io körüli izotópokat, hanem a chilei ALMA rádióteleszkópjával. A mérések során kiderült, hogy mind a kén, mind a klór izotópjai olyan arányban változtak meg a Naprendszer kiindulási állapotához képest, amely csak akkor lehetséges, ha a kezdetektől fogva aktívak a hold vulkánjai.

Ez azt is jelenti, hogy már a Jupiter holdrendszerének kialakulásakor létrejött az a rezonáns keringés, amely az árapályfűtés révén a vulkánokat aktivizálja. Ezt egyébként más alapokon készült elméleti számítások is így találták már kb. két évtizeddel ezelőtt.

Az Io kén-újrahasznosító rendszerének elemzéséből azt is kiszámították, hogy a múltban az Io még aktívabb lehetett, mint ma. Azt érdemes megjegyezni, hogy bár az intenzív vulkáni tevékenységről erre asszociálna az ember, az Io felszíne nem forró, átlagosan csupán -130 Celsius-fokos. Természetesen az aktuális kitörések helyszínein valóban forróság van, az Io lávájának hőmérséklete elérheti az 1200 Celsius-fokot.

Egyelőre nem világos, hogy még miféle összetevők távozhattak a hold belsejéből, például lehetett-e víz is az Io belsejében, amelyet fokozatosan elveszített a vulkánjai révén.

Nem szorosan összefüggő, de a NASA épp a napokban számolt be a Juno űrszonda legutóbbi Io melletti átrepülésének eredményeiről. Az űrszonda 2023 decemberi és 2024 februári átrepülésekor mindössze 1500 kilométerre szállt el a hold felszíne felett.

Ezen adatok alapján készült az az igen látványos animáció is, amelyen a Loki Patera nevű vulkáni területet mutatja be. E vulkánnak, ami nem hegy, hanem egy mélyedés, különös, 200 kilométeres átmérőjű lávatava is van, amely időnként kiönt. A lávató külső pereme a forróbb, ott törhet fel a hold mélyéből a kőzetolvadék.

A tó közepén egy sziget látható, amely úszó sziget, és a megszilárduló láva alkotja, a hasonló szigetek időnként átbillennek és visszasüllyednek a lávató mélyébe, majd újabb szigetek jönnek létre. A Juno friss méréseiből azt is tudjuk, hogy az Io felszíne egyes helyszíneken olyan sima, mint az üveg, ez a földi vulkáni üveghez, az obszidiánhoz hasonlíthat.

Így változik a Kaszpi-tenger

Így változik a Kaszpi-tenger

Az Aral-tó zsugorodása mellett kevesebb szó esik a világ legnagyobb beltengere, a Kaszpi-tenger egyre alacsonyabb vízállásáról.

Eső és hó is szerepet játszhat egyes földrengésekben

Eső és hó is szerepet játszhat egyes földrengésekben

A japán Noto-félszigeten lejátszódó földrengések hátterében álló folyamatokat vizsgálta egy kutatás.

Még létezhet a Naprendszer legősibb jegéből

Még létezhet a Naprendszer legősibb jegéből

Az olyan távoli égitestek, mint a New Horizons űrszonda által megismertetett Arrokoth még megőrizhették a Naprendszer ősi illó anyagait a mélyükbe fagyva.

150 ezer embert öl meg a hőség minden évben

150 ezer embert öl meg a hőség minden évben

A klímaváltozás miatt egyre nagyobb fenyegetést jelentenek a hőhullámok.

Nem okozott jelentősebb problémát a történelmi geomágneses vihar

Nem okozott jelentősebb problémát a történelmi geomágneses vihar

A május eleji napkitörések nyomán két évtizede nem látott erejű geomágneses vihar következett be, ám úgy tűnik, ez most nem járt jelentős hibákkal.

National Geographic 2024. májusi címlap

Előfizetés

A nyomtatott magazinra,
12 hónapra

15 900 Ft

Korábbi számok

National Geographic 2010. januári címlapNational Geographic 2010. februári címlapNational Geographic 2010. márciusi címlapNational Geographic 2010. áprilisi címlapNational Geographic 2010. májusi címlapNational Geographic 2010. júniusi címlapNational Geographic 2010. júliusi címlapNational Geographic 2010. augusztusi címlapNational Geographic 2010. szeptemberi címlapNational Geographic 2010. októberi címlapNational Geographic 2010. novemberi címlapNational Geographic 2010. decemberi címlapNational Geographic 2011. januári címlapNational Geographic 2011. februári címlapNational Geographic 2011. márciusi címlapNational Geographic 2011. áprilisi címlapNational Geographic 2011. májusi címlapNational Geographic 2011. júniusi címlapNational Geographic 2011. júliusi címlapNational Geographic 2011. augusztusi címlapNational Geographic 2011. szeptemberi címlapNational Geographic 2011. októberi címlapNational Geographic 2011. novemberi címlapNational Geographic 2011. decemberi címlapNational Geographic 2012. januári címlapNational Geographic 2012. februári címlapNational Geographic 2012. márciusi címlapNational Geographic 2012. áprilisi címlapNational Geographic 2012. májusi címlapNational Geographic 2012. júniusi címlapNational Geographic 2012. júliusi címlapNational Geographic 2012. augusztusi címlapNational Geographic 2012. szeptemberi címlapNational Geographic 2012. októberi címlapNational Geographic 2012. novemberi címlapNational Geographic 2012. decemberi címlapNational Geographic 2013. januári címlapNational Geographic 2013. februári címlapNational Geographic 2013. márciusi címlapNational Geographic 2013. áprilisi címlapNational Geographic 2013. májusi címlapNational Geographic 2013. júniusi címlapNational Geographic 2013. júliusi címlapNational Geographic 2013. augusztusi címlapNational Geographic 2013. szeptemberi címlapNational Geographic 2013. októberi címlapNational Geographic 2013. novemberi címlapNational Geographic 2013. decemberi címlapNational Geographic 2014. januári címlapNational Geographic 2014. februári címlapNational Geographic 2014. márciusi címlapNational Geographic 2014. áprilisi címlapNational Geographic 2014. májusi címlapNational Geographic 2014. júniusi címlapNational Geographic 2014. júliusi címlapNational Geographic 2014. augusztusi címlapNational Geographic 2014. szeptemberi címlapNational Geographic 2014. októberi címlapNational Geographic 2014. novemberi címlapNational Geographic 2014. decemberi címlapNational Geographic 2015. januári címlapNational Geographic 2015. februári címlapNational Geographic 2015. márciusi címlapNational Geographic 2015. áprilisi címlapNational Geographic 2015. májusi címlapNational Geographic 2015. júniusi címlapNational Geographic 2015. júliusi címlapNational Geographic 2015. augusztusi címlapNational Geographic 2015. szeptemberi címlapNational Geographic 2015. októberi címlapNational Geographic 2015. novemberi címlapNational Geographic 2015. decemberi címlapNational Geographic 2016. januári címlapNational Geographic 2016. februári címlapNational Geographic 2016. márciusi címlapNational Geographic 2016. áprilisi címlapNational Geographic 2016. májusi címlapNational Geographic 2016. júniusi címlapNational Geographic 2016. júliusi címlapNational Geographic 2016. augusztusi címlapNational Geographic 2016. szeptemberi címlapNational Geographic 2016. októberi címlapNational Geographic 2016. novemberi címlapNational Geographic 2016. decemberi címlapNational Geographic 2017. januári címlapNational Geographic 2017. februári címlapNational Geographic 2017. márciusi címlapNational Geographic 2017. áprilisi címlapNational Geographic 2017. májusi címlapNational Geographic 2017. júniusi címlapNational Geographic 2017. júliusi címlapNational Geographic 2017. augusztusi címlapNational Geographic 2017. szeptemberi címlapNational Geographic 2017. októberi címlapNational Geographic 2017. novemberi címlapNational Geographic 2017. decemberi címlapNational Geographic 2018. januári címlapNational Geographic 2018. februári címlapNational Geographic 2018. márciusi címlapNational Geographic 2018. áprilisi címlapNational Geographic 2018. májusi címlapNational Geographic 2018. júniusi címlapNational Geographic 2018. júliusi címlapNational Geographic 2018. augusztusi címlapNational Geographic 2018. szeptemberi címlapNational Geographic 2018. októberi címlapNational Geographic 2018. novemberi címlapNational Geographic 2018. decemberi címlapNational Geographic 2019. januári címlapNational Geographic 2019. februári címlapNational Geographic 2019. márciusi címlapNational Geographic 2019. áprilisi címlapNational Geographic 2019. májusi címlapNational Geographic 2019. júniusi címlapNational Geographic 2019. júliusi címlapNational Geographic 2019. augusztusi címlapNational Geographic 2019. szeptemberi címlapNational Geographic 2019. októberi címlapNational Geographic 2019. novemberi címlapNational Geographic 2019. decemberi címlapNational Geographic 2020. januári címlapNational Geographic 2020. februári címlapNational Geographic 2020. márciusi címlapNational Geographic 2020. áprilisi címlapNational Geographic 2020. májusi címlapNational Geographic 2020. júniusi címlapNational Geographic 2020. júliusi címlapNational Geographic 2020. augusztusi címlapNational Geographic 2020. szeptemberi címlapNational Geographic 2020. októberi címlapNational Geographic 2020. novemberi címlapNational Geographic 2020. decemberi címlapNational Geographic 2021. januári címlapNational Geographic 2021. februári címlapNational Geographic 2021. márciusi címlapNational Geographic 2021. áprilisi címlapNational Geographic 2021. májusi címlapNational Geographic 2021. júniusi címlapNational Geographic 2021. júliusi címlapNational Geographic 2021. augusztusi címlapNational Geographic 2021. szeptemberi címlapNational Geographic 2021. októberi címlapNational Geographic 2021. novemberi címlapNational Geographic 2021. decemberi címlapNational Geographic 2022. januári címlapNational Geographic 2022. februári címlapNational Geographic 2022. márciusi címlapNational Geographic 2022. áprilisi címlapNational Geographic 2022. májusi címlapNational Geographic 2022. júniusi címlapNational Geographic 2022. júliusi címlapNational Geographic 2022. augusztusi címlapNational Geographic 2022. szeptemberi címlapNational Geographic 2022. októberi címlapNational Geographic 2022. novemberi címlapNational Geographic 2022. decemberi címlapNational Geographic 2023. januári címlapNational Geographic 2023. februári címlapNational Geographic 2023. márciusi címlapNational Geographic 2023. áprilisi címlapNational Geographic 2023. májusi címlapNational Geographic 2023. júniusi címlapNational Geographic 2023. júliusi címlapNational Geographic 2023. augusztusi címlapNational Geographic 2023. októberi címlapNational Geographic 2023. novemberi címlapNational Geographic 2023. decemberi címlapNational Geographic 2024. januári címlapNational Geographic 2024. februári címlapNational Geographic 2024. márciusi címlapNational Geographic 2024. áprilisi címlapNational Geographic 2024. májusi címlap

Hírlevél feliratkozás

Kérjük, erősítsd meg a feliratkozásod az e-mailben kapott linkre kattintva!

Kövess minket