Leállhatnak a legaktívabb égitest vulkánkitörései

A Naprendszer vulkanikusan legaktívabb égitestje, a Jupiter Io nevű holdjának vulkánjait az árapályhatás során felszabadult hő táplálja. A jövőben azonban a pályaváltozások révén csökkenhet az ebből származó hő, és az állandóan aktív vulkánjai akár örökre el is hallgathatnak.

Az Io felszínét élénk színű, kéntartalmú láva borítja, egyszerre 6-8 vulkáni központjának működését is megfigyelték már. Annyira gyakran törnek ki a tűzhányók rajta, hogy felszínén eddig egyetlen becsapódásos krátert sem azonosítottak - a friss krátereket a vulkáni anyagok gyorsan elfedik.

A mi holdunkhoz hasonló méretű égitest kitöréseihez az energiát az árapályhatástól kapja: külső társai úgynevezett pályarezonanciában mozognak hozzá képest. Amíg az Io négyszer kerüli meg a Jupitert, külső szomszédja, az Europa kétszer, annak külső szomszédja, a Ganymedes pedig egyszer teszi ugyanezt. A szomszédok együttes gravitációs hatása pedig enyhé ellipszissé torzítja az Io pályáját. Miközben az Io az így kialakult elnyúlt pályáján kering, a Jupiter keltette dagályhullám keringésenként közel 10 méternyit ide-oda tolódik a felszínén. A jelenségtől a hold gyakorlatilag folyamatosan deformálódik, ami hő felszabadulással jár, ez pedig vulkánkitöréseket eredményez.

Lecsillapodhat

Az Io éppen ezért a Naprendszer vulkanikusan legaktívabb objektuma - egy új vizsgálat alapján ez azonban nem mindig marad így. Valéry Lainey (Paris Observatory) és kollegáinak elemzései szerint ugyanis lassan változik a helyzet. A párizsi kutatók az elmúlt 100 évben készült megfigyeléseket vetették össze a holdak útvonalát leíró modellekkel, és tanulmányozták azt, miként változik az idő során az egymás mozgását befolyásoló holdak pályája.

Az 1891 és 2007 közötti adatok modern számítástechnikai feldolgozásával kimutatták, hogy az elmúlt időszakban az Io két külső szomszédja, az Europa és a Ganymedes távolodik a Jupitertől, ugyanakkor az Io kis mértékben közeledik az óriásbolygóhoz.

Forrás: NASA, GSFC

A Tupan vulkán kitörési központja az Ión (NASA, GSFC)

Az Io helyzetét az égitestek közötti gravitációs hatások eredője, a befelé és kifelé húzó erők egyensúlya határozza meg. A számítások alapján a hold tengelyforgása enyhén növekedni fog a jövőben, miközben a hold fokozatosan közeledik Jupiterhez.

Forrás: NASA, JPL

Az Io felszínének részlete. A balra látható narancsos és fehéres területek friss lávafolyások, ahol a két apró fehér folt a legforróbb területeket mutatja. A képen jobbra egy sötét, lávatóra emlékeztető vulkáni központ mutatkozik, körülötte pedig már korábban megszilárdult lávasíkság terül el (NASA, JPL)

Mindezek eredményeként az Io fokozatosan kilép a mostani rezonanciahelyzetből, amitől megszűnik a jelenlegi erős árapályfűtés. A csökkenő belső hőfelszabadulás eredményként pedig vulkánjai is lassan kialszanak - a legaktívabb felszínű égitestből egy átlagos, csendes hold lesz. Mindennek lezajlása emberi léptékkel mérve lassan történik: vulkanizmusának legyengülése közel 100 millió év alatt várható.

Hasonló esemény más holddal is történhetett már. A Neptunusz körül keringő Triton például korábban sokkal aktívabb lehetett, ma már azonban csak kisebb, gejzír jellegű gázkitörések történnek nitrogénjég borította felszíne alól.