يريد هؤلاء العلماء إرسال مسبار ناسا إلى القمر البركاني للمشتري آيو

فنان

رسم فنان لمهمة Io Volcano Observer المقترحة إلى Io والهياكل الداخلية المحتملة للقمر البركاني للمشتري. (رصيد الصورة: رسم توضيحي لـ James Tuttle Keane (Caltech) ، وفريق Io Volcano Observer (CC-BY))



عندما يتعلق الأمر بأقمار النظام الشمسي الخارجي ، فإن العوالم التي يحتمل أن تكون صالحة للسكن تميل إلى سرقة الأضواء - ولكن إذا شق فريق من العلماء طريقهم ، فقد ترسل ناسا مهمة إلى عالم ميت بيولوجيًا بالتأكيد ، ولكنه بعيد عن ذلك جيولوجيًا.



هذا العالم ، القمر البركاني للمشتري Io بشكل لا يصدق ، هو هدف مهمة يقترحها العلماء على وكالة ناسا للمرة الثالثة ، بعد إعادة التركيز التي يأملون أن تجعل المشروع أكثر جاذبية لوكالة الفضاء. ستنطلق المهمة المعروفة باسم Io Volcano Observer (IVO) في عام 2026 وستصل إلى هدفها في عام 2031. وهناك ، كما يقول الشعار الجديد للبعثة ، 'تتبع الحرارة' من أجل فهم كيفية استخدام القاطرات الجاذبية تؤدي تجارب القمر إلى ثورات بركانية شديدة.

قال ألفريد ماكوين ، عالم جيولوجيا الكواكب في جامعة أريزونا والمحقق الرئيسي في مهمة IVO ، لـ ProfoundSpace.org: 'تسخين المد والجزر هو عملية تحدث في جميع أنحاء الكون'. على أقمار جليدية مثل أوروبا كوكب المشتري و كوكب زحل إنسيلادوس ، فإن تسخين المد والجزر يذوب الأجزاء الداخلية لهما لتشكيل محيطات ضخمة يعتقد العلماء أو يعرفون أنها مختبئة تحت السطح ، ويعتقد أيضًا أن الظاهرة نفسها تحدث في أنظمة شمسية أخرى. لكن في Io ، إنها حقًا قوة لا يستهان بها. قال ماكيوين: 'آيو هو أفضل مكان لدراسته لأنه واضح جدًا هناك'.



متعلق ب: صور مذهلة: القمر البركاني للمشتري آيو

لم ترسل أي وكالة فضاء على الإطلاق مهمة مخصصة إلى آيو ؛ يأتي معظم ما يعرفه العلماء عن القمر اليوم من مهمة Voyager عبر النظام الشمسي الخارجي ، ومن مهمة Galileo إلى كوكب المشتري والملاحظات الأرضية. قبل أن تحلق فوييجر ، لم يدرك العلماء حتى أن القمر استضاف ثورات بركانية نشطة ، والتي أصبحت الآن أشهر خصائصه.

لكن في الوقت الحالي ، البيانات الجديدة الوحيدة التي يمكن للعلماء جمعها عن القمر تأتي من الأرض ، ولا يمكن للتلسكوبات الحصول على نظرة مفصلة على نشاط سطح القمر المثير. قالت جولي راثبون ، عالمة الكواكب في معهد علوم الكواكب التي تدرس البراكين في آيو ولكنها لم تشارك في اقتراح IVO ، لـ ProfoundSpace.org: `` أرغب في رؤية مهمة أخرى إلى آيو ''. 'الحصول على مهمة إلى آيو أمر صعب حقًا.'



ناسا

رصدت مركبة الفضاء جاليليو التابعة لوكالة ناسا ثورانًا متوسطًا لقمر المشتري آيو.(رصيد الصورة: NASA / JPL / DLR)

مهمة IVO المقترحة تناسب وكالة ناسا برنامج الاكتشاف ، نفس فئة الميزانية التي تضمنت كبلر تلسكوب البحث عن الكواكب تبصر المسبار الذي بدأ للتو عمله على كوكب المريخ و فجر مهمة حزام الكويكبات. جزئيًا ، يتم تمكين هذا السعر المنخفض نسبيًا من خلال إعادة استخدام الأدوات المصممة لمركبات فضائية أخرى ، بما في ذلك القادمة أوروبا كليبر والأوروبية جوبيتر آيسي أقمار إكسبلورر بالإضافة إلى مهمة BepiColombo الأوروبية اليابانية في طريقها حاليًا إلى عطارد.



يساعد تصميم رحلة البعثة في جعل التعرض للإشعاع للمركبة الفضائية أكثر قابلية للإدارة. قال ماكيوين: 'نقوم برحلات طيران قريبة ، لكنها سريعة وغاضبة جدًا لأن الإشعاع شديد ، لذلك نخرج'. سيقوم المسبار IVO بعمل 10 من هذه الرحلات الجوية على مدار أربع سنوات ، كل منها موقوتة بعناية لإشارات تسخين المد والجزر ، والتي تعمل على تشغيل البراكين.

ينتج تسخين المد والجزر عن تفاعل الجاذبية لأجسام كوكبية مختلفة. في حالة أيو ، تتفاعل جاذبيته مع تلك الموجودة في جاره العملاق كوكب المشتري ، بالإضافة إلى الأقمار المصاحبة له ، يوروبا و جانيميد . هذه التفاعلات قوية بشكل خاص لأن مدارات الأقمار متزامنة: في كل مرة يدور فيها جانيميد ، يدور يوروبا مرتين ويدور أيو أربع مرات.

هذه العلاقة التي تعمل على مدار الساعة ، والتي يسميها العلماء رنين لابلاس ، تعني أن آيو يعاني بشكل خاص من تسخين شديد للمد والجزر. لكن العلماء لا يعرفون بالضبط ما بداخل Io - سواء كان قلبه صخريًا منصهرًا أم صلبًا - مما يجعل من الصعب معرفة كيفية عمل تسخين المد والجزر في الواقع.

متعلق ب: تحولت مدارات أقمار المشتري إلى أوهام بصرية وموسيقى محيرة للعقل

سوف IVO حل ذلك. ستكون أدواته قادرة على تحديد ما إذا كان Io يخفي محيطًا عالميًا من الصهارة أو ما إذا كانت براكينه ترتفع من صخور صلبة في الغالب. سيكونون قادرين أيضًا على قياس تكوين ودرجة حرارة الحمم البركانية على سطح القمر ، والتي يمكن للعلماء استخدامها لتحديد مدى عنف ومدى تكرار الانفجارات.

لن تقتصر الآثار المترتبة على القمر البعيد ولكن على جميع العوالم التي تعاني من ارتفاع درجة حرارة المد والجزر. وقد تعلمنا IVO عن عالمنا أيضًا.

قال مكيوين إن الحياة على الأرض قد نجت من خمسة انقراضات جماعية رئيسية ، وكل انقراض يتوافق مع ارتفاع في النشاط البركاني الدرامي. قد يكون آيو هو أقرب نموذج للانفجارات الكارثية ، مما يؤدي إلى سكب هذا القدر من الحمم البركانية والغازات البركانية. قال ماكيوين: 'آيو توفر ثورانات حمم بركانية واسعة النطاق للغاية ، ودرجات حرارة عالية جدًا ، من النوع الذي كان شائعًا في التواريخ المبكرة للكواكب الأرضية'. 'إذا كنت تريد أن تفهم ذلك ، فمن الأفضل حقًا أن ترى ذلك يحدث ، وآيو هو المكان الوحيد الذي يمكنك الذهاب إليه للقيام بذلك.'

من المعروف أن الانفجارات البركانية على الأرض معقدة ؛ لهذا السبب لا يستطيع العلماء توقع الانفجارات على الرغم من أفضل مراقبة لهم. لكن في Io ، ليست الانفجارات بسيطة فحسب ، بل إنها منتشرة أيضًا.

قال راثبون: 'إنها مثل هذه الهدية - إذا كنت تريد حقًا أن تفهم البراكين ، فإليك أين تذهب'. 'آيو تقريبا براكين في شكلها النقي.'

  • تكتسح أمواج الحمم البركانية عبر بحيرة جوبيتر مون آيو الضخمة المنصهرة
  • هل كانت الأرض القديمة مثل القمر البركاني الخارق لكوكب المشتري آيو؟
  • كوكب المشتري واثنين من أكبر أقماره يلوح في الأفق في صورة جونو المذهلة

أرسل ميغان بارتلز عبر البريد الإلكتروني على mbartels@demokratija.eu أو اتبعها تضمين التغريدة . تابعنا على تويتر تضمين التغريدة و على موقع التواصل الاجتماعي الفيسبوك .