Jüpiter’in Çilekeş Uydusu: Gökyüzü Gözlemcileri Io’nun Şaşırtıcı Volkanik Öfke Kaynağını Keşfetti

1979 yılında NASA Jet Propulsion Laboratory (JPL) bilim insanı Linda Morabito, Jüpiter’in en içteki uydusu Io’da volkanik aktivite keşfetti. Ancak Io sadece volkanik olarak aktif değil, o aynı zamanda tüm Güneş Sistemi’nin en fazla volkanik aktivite gösteren gövdesi. Bilim insanları, şimdi Ay’ın lav kaynaklarının altındaki mekanizmaları daha iyi anlıyorlar.

NASA bilim insanları, Io’nun yaklaşık 400 aktif volkanının muhtemelen sıcak magma odacıkları tarafından beslendiğini, yani devasa bir yer altı magma okyanusu tarafından değil, bireysel magma odacıklarının varlığını belirlediler. Nature dergisinde yayımlanan bu keşif, bilim insanlarının sadece Jüpiter’in uydusu hakkındaki anlayışlarını değil, aynı zamanda diğer gök cisimlerini de yeniden değerlendirmelerine teşvik ediyor.

Io, Dünya’nın Ay’ı ile neredeyse aynı boyutta ve sürekli volkanik aktivitenin görüldüğü bir gök cismi. Gökbilimci Galileo Galilei tarafından 1610 yılında keşfedildi, ve 2011’de – dört asır sonra – NASA Juno misyonunu başlattı. Bu uzay aracı, 2016’dan beri Jüpiter sistemi üzerinde çalışarak, Dünya’ya çarpıcı görüntüler ve güneş sistemimizin en büyük gezegeni üzerine şaşırtıcı bilgiler gönderiyor.

“Morabito’nun keşfinden bu yana gezegen bilimciler, volkanların nasıl yer altındaki lav tarafından beslendiğini merak ediyorlardı,” dedi çalışmaya katılan Southwest Research Institute’den Juno’nun baş araştırmacısı Scott Bolton, NASA JPL’nin bir açıklamasında. “Volkanları besleyen sığ bir beyaz-sıcak magma okyanusu mu vardı yoksa kaynakları daha yerel miydi? Juno’nun iki çok yakın geçişinden elde edilen verilerin, bu işkenceli ayın gerçekte nasıl çalıştığı hakkında bazı bilgiler verebileceğini biliyorduk.”

Aralık 2023 ve Şubat 2024’te, Juno Io’nun volkanlarla dolu yüzeyine 930 mil (1.500 kilometre) kadar yaklaşarak bu geçişleri gerçekleştirdi. Bu manevralar sırasında Juno, uydunun kütle çekim bilgisini ortaya çıkarmak için yararlı veriler topladı ve bunun uzay aracının hızlanmasını nasıl etkilediği üzerinden Io’nun “gelgit bükülmesi” hakkında önemli bilgiler sağladı.

Gelgit bükülmesi, bir gök cisminin yakınlardaki başka bir cismin yerçekim etkisinin çekişiyle gerildiği ve şekil değiştirdiği durumu ifade eder. Hareketten kaynaklanan sürtünme ısı oluşturur, bu yüzden bu fenomen gelgit ısınması olarak da bilinir. Io örneğin, Jüpiter etrafında eliptik bir yörünge izler ve bu yörünge boyunca Jüpiter’e olan mesafedeki değişim (ve dolayısıyla Jüpiter’in yerçekimi çekiş değişimi) ayın sürekli sıkışmasına neden olur ve aşırı gelgit bükülmesine yol açar.

Bolton, “Bu sürekli bükülme muazzam enerji üretir, bu da Io’nun iç kısımlarının erimesine neden olur,” dedi. “Eğer Io’nun global bir magma okyanusu varsa, gelgit deformasyonunun imzası, daha katı, çoğunlukla katı bir iç mekana göre çok daha büyük olurdu. Bu yüzden, Juno’nun Io’nun yerçekimi alanını incelemesi sonuçlarına bağlı olarak, yüzeyin altında gizli bir global magma okyanusu olup olmadığını söyleyebiliriz.” Başka bir deyişle, gelgit deformasyonu ne kadar büyükse, Io’nun volkanlarının daha büyük bir magma kaynağıyla, örneğin bir okyanusla beslendiği ve sadece bireysel magma odaları olmadığı düşünülüyordu.

Dünya’da ekip, Juno’nun verilerini önceki misyonlar ve yer teleskopları ile karşılaştırdı. Araştırmacılar, Io’nun gelgit bükülmesinin büyük bir magma okyanusu yerine bireysel magma odalarına işaret ettiği sonucuna ulaştı.

“Juno’nun keşfi, gelgit kuvvetlerinin her zaman küresel magma okyanusları oluşturmadığını belirleyerek, sadece Io’nun içyapısı hakkında bildiklerimizi gözden geçirmemiz gerektiğini söylemez,” dedi JPL’den çalışmayı yöneten Ryan Park. “Aynı zamanda Enceladus ve Europa gibi diğer aylar ve hatta ötegezegenler ve süper-Dünyalar hakkındaki anlayışımız üzerinde de etkileri var. Yeni bulgularımız, gezegen oluşumu ve evrimi hakkındaki bilgilerimizi yeniden düşünmemiz için bir fırsat sunuyor.”

Juno’nun Jüpiter’e bir sonraki yakın geçişinde, Jovian sisteminden başka hangi açıklayıcı bilgileri elde edeceği hâlâ merak konusu.