23 november 2020

Wetenschappers zeggen tegen Io: “Je vulkanen zitten verkeerd!”

Io volcano

Vulkanisme op de Jupitermaan Io. Credit: NASA/Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory/Southwest Research Institute

De Jupitermaan Io is de vulkanisch meest actieve wereld in het zonnestelsel. Het maantje heeft honderden vulkanen, waarvan sommigen lavastromen uitbraken van bijna 400 km hoog. Nu verschilt de plaats waarop de vulkanische activiteit plaatsvindt behoorlijk van de plaats waarop het zou moeten plaatsvinden, zo stellen onderzoekers van NASA en ESA.

Io zit gevangen in een potje touwtrekken tussen de zwaartekracht van Jupiter en de kleinere, maar perfect getimede, aantrekkingskracht van de verder gelegen manen Europa en Ganymedes. Voor ieder rondje rond Jupiter dat Io voltooit, voltooit Europa er exact twee en Ganymedes exact vier. Deze reguliere timing zorgt ervoor dat Europa en Ganymedes op exact hetzelfde moment hun grootste aantrekkingskracht hebben op Io, waardoor het maantje wordt uitgerekt tot een ovaal.

Daarnaast zorgt de zwaartekracht van Jupiter ook voor het vervormen van Io. Het resultaat is getijdenverhitting: het voortdurende vervormen produceert enorm veel hitte. Het is echter de vraag hoe deze verhitting het binnenste van Io beïnvloed: vindt de meeste verhitting in de kern plaats, of in een relatief ondiepe plaats onder de korst, in een gebied dat de asthenosfeer wordt genoemd?

Io interior model

Een kaart van de voorspelde warmtestromen op Io, gebaseerd op verschillende modellen van getijdenverhitting. Bij de rode gebieden wordt meer warmte verwacht, bij de blauwe gebieden wordt minder warmte verwacht. Figuur A is gebaseerd op verhitting van het diepe inwendige van Io, Figuur B is gebaseerd op verhitting van de asthenosfeer. In het “diepe scenario” concentreert de hitte zich bij de polen, terwijl in het “ondiepe scenario” de hitte zich bij de evenaar concentreert. In werkelijkheid gebeurd geen van beide, hoewel de werkelijkheid het meest overeen komt met Figuur B. Credit: NASA/Christopher Hamilton

De meeste modellen gaan uit van het tweede model: de meeste hitte wordt gegenereerd in de asthenosfeer. Probleem is dat de vulkanen dan op de verkeerde plek staan. Aan de hand van modellen van de werking van Io kan men namelijk voorspellen waar de vulkanische activiteit zou moeten plaatsvinden. Vervolgens heeft men de vulkanen van Io in ongeëvenaard detail in kaart gebracht. Wat blijkt? ALLE vulkanen bevinden zich 30 tot 60 graden ten oosten van hun voorspelde positie.Nu moeten wetenschappers een manier verzinnen waarop de gegeneerde hitte een flinke afstand kan afleggen, alvorens als vulkanisme door het oppervlak te breken. Het antwoord is: een ondiepe magma-oceaan. Dat zou ook het magnetische veld van Io verklaren – astronomen vermoeden dat deze wordt veroorzaakt door een magma-oceaan. Zo’n oceaan zou heel anders zijn dan het magma op aarde: niet volledig vloeibaar, maar meer als een warme slushpuppy. Dat is het gevolg van de samenstelling van Io, dat behoorlijk verschilt van dat van de aarde. Bron: Physorg.

Speak Your Mind

*

Deze website gebruikt Akismet om spam te verminderen. Bekijk hoe je reactie-gegevens worden verwerkt.