Tín dụng hình ảnh: NASA / JPL
Điểm nóng nhất trong hệ mặt trời không phải là Sao Thủy, Sao Kim hay St. Louis vào mùa hè. Io, một trong bốn vệ tinh mà nhà thiên văn học người Ý Galileo đã phát hiện ra quỹ đạo Sao Mộc gần 400 năm trước, nhận giải thưởng đó. Tàu vũ trụ Voyager đã phát hiện ra hoạt động núi lửa trên Io hơn 20 năm trước và các quan sát tiếp theo cho thấy Io là cơ quan hoạt động núi lửa mạnh nhất trong hệ mặt trời. Tàu vũ trụ Galileo, được đặt tên để vinh danh nhà thiên văn học Galileo, đã tìm thấy các điểm nóng núi lửa có nhiệt độ cao tới 2.910 Fahrenheit (1.610 độ C).
Bây giờ các mô hình máy tính về các vụ phun trào núi lửa trên Io được thực hiện bởi các nhà nghiên cứu tại Đại học Washington ở St. Louis cho thấy các lavas nóng đến mức chúng bốc hơi natri, kali, silicon và sắt và có lẽ các loại khí khác vào khí quyển của nó.
Sử dụng phiên bản cập nhật của MAGMA, một chương trình máy tính đa năng mà ông đã phát triển 15 năm trước với một đồng nghiệp của Đại học Harvard, Bruce Fegley, Jr., Tiến sĩ, giáo sư khoa học trái đất và hành tinh về Nghệ thuật & Khoa học tại Đại học Washington ở St. , nhận thấy rằng một số nguyên tố này bị bay hơi ít nhất một phần dưới dạng khí đơn nguyên tử. Những loại khác được hóa hơi ở các dạng phân tử khác nhau, ví dụ như silicon monoxide, silicon dioxide và sắt monoxide.
Phản ứng của các loại khí này với các loại lưu huỳnh và clo trong khí núi lửa có thể dẫn đến sự hình thành các loại khí khác thường như natri clorua, kali clorua, magiê dichloride và sắt dichloride, sắt Fegley nói.
Năm 2000, Fegley và cựu đồng nghiệp của Đại học Washington Mikhail Zolotov, Tiến sĩ, hiện tại Đại học Arizona Sate, đã dự đoán sự hình thành của natri clorua và hơi kali clorua trong khí núi lửa trên Io. Ba năm sau, các nhà thiên văn học đã tìm thấy khí natri clorua trên Io. Tuy nhiên, những quan sát này không đủ nhạy để phát hiện ra hơi kali clorua ít dồi dào.
Bây giờ Fegley đã tìm thấy rằng natri và kali trong khí núi lửa Ionia đang bị bốc hơi từ các lavas nóng. Fegley và trợ lý nghiên cứu Laura Schaefer của Đại học Washington đã sử dụng dữ liệu từ sứ mệnh Galileo và các quan sát trên Trái đất từ các kính viễn vọng năng lượng cao trong nghiên cứu do NASA tài trợ. Họ đã công bố kết quả của họ trong số ra tháng 5 năm 2004 của Icarus, tạp chí khoa học hành tinh hàng đầu.
Fegley cho biết, về cơ bản, chúng tôi thực hiện địa chất trên Io bằng cách sử dụng dữ liệu từ các kính viễn vọng trên Trái đất, điều này cho thấy các quan sát như thế này có thể cạnh tranh với các sứ mệnh không gian đắt tiền. Vượt qua nó Thật tuyệt vời khi Io nóng và hoạt động như thế nào. Nó hoạt động mạnh hơn Trái đất 30 lần. Nó có thể là cơ thể nóng nhất bên ngoài mặt trời trong hệ mặt trời.
Trong cùng của bốn vệ tinh chính của Sao Mộc - có ít nhất 16 - Io có tốc độ núi lửa cao từ các tương tác thủy triều với Sao Mộc, nơi có từ trường mạnh nhất trong tất cả các hành tinh. Hơn 100 núi lửa đang hoạt động đã được xác định trên Io. Các điểm nóng ở đó có nhiệt độ cao tới 1.600 độ C. Nơi này nóng hơn vài trăm độ so với các núi lửa trên mặt đất như Kilauea ở Hawaii, nơi có nhiệt độ khoảng 1.000 độ C (1.830 Fahrenheit).
Fegley và Schaefer phát hiện ra rằng silicon monoxide là khí mang silicon chủ yếu trên các lavas.
Điều thú vị về điều này là các nhà thiên văn học đã quan sát thấy silicon monoxide trong các môi trường khác trong không gian giữa các vì sao, đáng chú ý nhất là trong bầu khí quyển của những ngôi sao mát mẻ, Fegley nói.
Các quan sát thiên văn về việc tích cực phun trào núi lửa trên Io có thể có thể phát hiện ra khí silicon monoxide trong khí quyển của nó.
Fegley và Schaefer đề xuất một nhiệm vụ thăm dò núi lửa Io để đo trực tiếp áp suất, nhiệt độ và thành phần khí của Pele, một trong những núi lửa hoạt động mạnh nhất của Io. Một nỗ lực như vậy là khả thi khi sử dụng công nghệ hiện tại, ông Fegley nói. Sau đó, nó sẽ mở rộng kiến thức của chúng ta về cơ thể hoạt động mạnh nhất của núi lửa trong hệ mặt trời.
Nhiệm vụ thăm dò núi lửa sẽ thể hiện sự tiến bộ trong nỗ lực khám phá một số bí ẩn của Io, như cách vệ tinh, có kích thước bằng Mặt trăng của chúng ta, có thể duy trì nhiệt độ magma cao mà không bị nóng chảy hoàn toàn, và Io duy trì như thế nào thạch quyển đủ mạnh để hỗ trợ những ngọn núi cao hơn đỉnh Everest?
Nguồn gốc: Bản tin WUSTL
