Ką slepia ugnikalniais nusėta Ijo pluta?

„Dabar mums aišku, iš kur Ijo imasi tiek lavos“, – sako tyrimui vadovavęs Kalifornijos universiteto geofizikas Krišanas Kurana (Krishan Khurana). Trečias pagal dydį Jupiterio palydovas Ijo yra nežymiai didesnis už Žemės palydovą Mėnulį. O nuo Jupiterio jį skiria atstumas, vidutiniškai prilygstantis atstumui nuo Žemės ligi Mėnulio. Šios aplinkybės palydovo paviršiuje sukuria visa niokojantį pragarą. Milžiniška Jupiterio gravitacijos jėga smarkiai deformuoja Ijo paviršių, dėl to uolingi vidiniai palydovo sluoksniai vienas į kitą intensyviai trinasi ir trintį lydinčioje kaitroje lydosi. Šio proceso metu susiformuoja magma, kuria vietiniai ugnikalniai ir spjaudosi. Neskaitant Žemės, Ijo Saulės sistemoje yra vienintelis dangaus kūnas, kuriame itin aktyvūs lavos ugnikalniai (kai kuriuose kitų planetų palydovuose, pavyzdžiui, Saturno Encelade, vyksta ledo ugnikalnių išsiveržimai). Be to, Ijo vulkaniniu aktyvumu gerokai lenkia mūsų gimtąją planetą. Ankstesnėse teorijose buvo formuluojama prielaida, jog išsilydžiusios Ijo uolienos tyvuliuoja ne tam tikrose vietose, o sudaro vientisą magmos vandenyną. Šis tyrimas – pirmasis, kurio rezultatuose esama svarių požymių, jog minėta prielaida yra teisinga. K. Kurana su kolegomis analizavo Jupiterio apylinkėse 1995-2003 m. besidarbavusio NASA zondo „Galileo“ stebėjimų duomenis. Keturių priartėjimų prie Ijo paviršiaus metu „Galileo“ magnetometras užfiksavo nuo palydovo paviršiaus sklindantį keistą signalą. Tai buvo atsakas į besisukančius Jupiterio magnetinius laukus, o jį generuoti galėjo Ijo subpaviršinėse uolienose susidaranti elektros srovė. Anot mokslininkų, toks paaiškinimas yra prasmingas tik tuo atveju, jei Jupiterio mėnulyje po kieta pluta egzistuoja globalus visiškai ar iš dalies išsilydžiusių uolienų sluoksnis.

Ijo aptinkamos uolienos, būdamos kietos agregatinės būsenos, ypatingu laidumu nepasižymi. Tačiau viskas apsiverčia aukštyn kojom, kai uolienos išsilydo. Tad minėtasis signalas gali būti rimtas visą palydovą aprėpiančio požeminio magmos vandenyno požymis.

Anot K. Kuranos, panašius duomenis panašiomis metodikomis nagrinėjo ir kitos tyrėjų grupės. Jos priėjo išvadų, jog po kitų palydovų (pavyzdžiui, Europos) plutomis taip pat gali tyvuliuoti globalūs vandenynai. Tiesa, kitų palydovų atveju, laidininkai gali būti ne skysto būvio uolienos, o vanduo.

Tolesnė duomenų analizė atskleidė, jog maždaug 20 proc. Ijo lavos baseino sudaro visiškai išsilydžiusios uolienos, esančios mažiausiai 48 km gylyje. Manoma, kad kaip tik panašaus storio yra ir Ijo pluta. Savo ruožtu, skystos magmos vandenynas sudaro maždaug 10 proc. uolingos palydovo mantijos.

Tyrimo autoriai neabejoja, jog jų atliktas darbas ne tik leis geriau perprasti kraštutiniu aktyvumu pasižyminčius Ijo vulkaninius procesus, bet ir nušvies kai kuriuos kitus palydovo bruožus. Pavyzdžiui, tyrimo rezultatai gali paaiškinti, kodėl, lyginant su Žeme, Ijo neturi stipraus vidinio magnetinio lauko. Vidinis Žemės magnetinis laukas, kaip manoma, generuojamas ir palaikomas elektriniu laidumu pasižyminčių skysto būvio medžiagų konvekcinės cirkuliacijos. Šis procesas dar vadinamas dinamos efektu.

Tuo tarpu Ijo magmos vandenynas dinamos efektą gali slopinti, konvekcinį aktyvumą likviduodamas pačiose proceso užuomazgose. Mokslininkai teigia, jog išsilydžiusių uolienų košės temperatūra siekia 1,2 tūkst. laipsnių Celsijaus, todėl Ijo mantija yra per daug karšta.

Atlikto tyrimo rezultatai mokslininkams gali atverti langą ir į mūsų planetos praeitį. Anot K. Kuranos, tiek Žemė, tiek Mėnulis praeityje, ko gero, taip pat turėjo globalius magmos vandenynus, kurie vėliau atvėso. Dėl vėsimo susidarė Žemės tektoninės plokštės, kurios suformavo šiandieninį planetos veidą. Ijo duomenys galbūt galėtų pasufleruoti, kada gi Žemėje galėjo įvykti tie milžiniško masto transformacijos procesai.