يقيس جونو درجة الحرارة تحت سطح آيو لأول مرة

ويعتبر قمر المشتري آيو مختبرا طبيعيا لدراسة البراكين. على عكس الأرض، حيث المصدر الرئيسي للحرارة الداخلية هو الاضمحلال الإشعاعي، يتم تسخين الجزء الداخلي من القمر الصناعي بواسطة قوى المد والجزر. أثناء دورانه، تعمل جاذبية المشتري القوية على تشويه آيو باستمرار، مما يسبب احتكاكًا في باطنه. ونتيجة لذلك، فإن السطح مليء بالبراكين النشطة، وتحدث انبعاثات الحمم البركانية وغازات ثاني أكسيد الكبريت بشكل مستمر تقريبًا. حتى الآن، لم يتمكن العلماء من الحكم إلا على درجة حرارة الطبقة العليا، والتي تم تسجيلها باستخدام أدوات الأشعة تحت الحمراء. استخدم مؤلفو الدراسة الجديدة، التي نُشرت في مجلة الأبحاث الجيوفيزيائية: الكواكب، ملاحظات من مقياس إشعاع الموجات الدقيقة MWR المثبت على متن المركبة جونو. خلال رحلتين جويتين بالقرب من آيو في نهاية عام 2023 وبداية عام 2024، اكتشف الجهاز إشعاع الموجات الدقيقة الطبيعي الصادر من القمر الصناعي. تتيح الأطوال الموجية المختلفة لأفران الميكروويف دراسة طبقات مختلفة من السطح – من السنتيمترات إلى عدة عشرات من الأمتار.

وأظهر التحليل أن درجات الحرارة تحت السطح ترتفع بشكل أسرع بكثير مما كان متوقعا إذا أخذ التسخين الشمسي وحده في الاعتبار. وفي جميع المناطق المدروسة، على عمق عدة أمتار، تجاوزت درجة الحرارة السطح بأكثر من 20 درجة مئوية. أي أن جزءًا كبيرًا يأتي من الأسفل. لشرح النتائج، نظر الباحثون في سيناريوهين. وفقًا للأول، تمر الطاقة بالتساوي نسبيًا عبر الطبقات العليا من القشرة، وتشكل تدفقًا حراريًا يتراوح من واحد إلى ثلاثة واط لكل متر مربع. وفقًا للسيناريو الثاني، تأتي المساهمة الرئيسية من العديد من المناطق الساخنة – تدفقات الحمم البركانية الصغيرة أو الغرف البركانية المخبأة تحت قشرة صلبة يبلغ سمكها حوالي 10 أمتار. وتشير التقديرات إلى أن هذه المناطق تشغل حوالي عُشر مساحة آيو.

لم يكن أقل إثارة للاهتمام هو هيكل السطح نفسه. بناءً على طبيعة انعكاس الموجات الدقيقة، اتضح أنه على مسافة حوالي مائة كيلومتر يكون أكثر سلاسة مما يمكن افتراضه من الصور الفوتوغرافية من المدار. بالإضافة إلى ذلك، تتميز الطبقة العليا بكثافة منخفضة بشكل غير عادي، فهي تشبه الخفاف أو الرماد البركاني السائب أكثر من الصخور البركانية الصلبة. النتائج مهمة ليس فقط لفهم طبيعة آيو. تفتح عمليات رصد الموجات الصغرية إمكانية دراسة التوزيع الكامن للحرارة في الأجزاء الداخلية للكواكب والأقمار الأخرى. وفي المستقبل، قد تجد أساليب مماثلة تطبيقًا في دراسة المناطق البركانية على الأرض.