Nämä tutkijat haluavat lähettää NASA -koettimen Jupiterin vulkaaniseen kuuhun Io

Taiteilija

Taiteilijan kuvaus ehdotetusta Io Volcano Observer -tehtävästä Ioon ja Jupiterin tulivuoren mahdollisista sisärakenteista. (Kuva: James Tuttle Keanen (Caltech) ja Io Volcano Observer-tiedetiimin (CC-BY) kuva)

Kun kyse on ulkoisen aurinkokunnan kuista, potentiaalisesti asuttavat maailmat varastavat valokeilan - mutta jos tutkijaryhmä saa tiensä, NASA voi lähettää tehtävän maailmaan, joka on varmasti kuollut biologisesti, mutta kaukana siitä geologisesti.

Tämä maailma, Jupiterin uskomattoman vulkaaninen kuu Io, on tehtävän kohde, jota tutkijat ehdottavat NASAlle kolmannen kerran sen jälkeen, kun he ovat uudelleen suunnanneet, että he toivovat tekevän projektista houkuttelevamman avaruusjärjestölle. Tehtävä tunnetaan nimellä Io Volcano Observer (IVO), ja se käynnistyisi vuonna 2026 ja saavuttaisi tavoitteensa vuonna 2031. Siellä se, kuten operaation uusi tunnuslause, seuraa '' lämpöä '' ymmärtääkseen, miten vetovoimat kuun kokemukset laukaisevat sen äärimmäiset tulivuorenpurkaukset.

'Vuorovesilämmitys on prosessi, jota tapahtuu kaikkialla kosmossa', Alfred McEwen, Arizonan yliopiston planeettageologi ja IVO -tehtävän päätutkija, kertoi demokratija.eu: lle. Kuten jäisillä kuilla Jupiterin Eurooppa ja Saturnuksen Enceladus, vuorovesilämmitys sulaa niiden sisätilat muodostaen valtavat valtameret, joiden tiedemiehet uskovat tai tietävät piiloutuvan pinnan alle, ja saman ilmiön uskotaan esiintyvän myös muissa aurinkokunnissa. Mutta Io, se on todella voima, joka on otettava huomioon. 'Io on paras paikka opiskella sitä, koska se on siellä niin voimakas', McEwen sanoi.

Aiheeseen liittyviä: Upeita valokuvia: Jupiterin tulivuoren kuu Io

Mikään avaruusjärjestö ei ole koskaan lähettänyt omaa tehtävää Iolle; Suurin osa siitä, mitä tiedemiehet tietävät kuusta tänään, tulee Voyager-operaatiosta ulkoisen aurinkokunnan kautta, Galileon tehtävästä Jupiteriin ja maanpäällisistä havainnoista. Ennen Voyagerin lentämistä tiedemiehet eivät edes huomanneet, että kuu isännöi aktiivisia tulivuorenpurkauksia, jotka ovat nyt sen tunnetuin ominaisuus.

Mutta toistaiseksi ainoat uudet tiedot, joita tutkijat voivat kerätä kuusta, tulevat maasta, eikä teleskoopit voi saada yksityiskohtaista kuvaa Ion dramaattisesta pinta -aktiivisuudesta. `` Haluaisin nähdä toisen tehtävän Ioon '', Julie Rathbun, planeetatieteilijä Planetary Science Institute -laitoksesta, joka tutkii Ion tulivuorta, mutta joka ei ole mukana IVO -ehdotuksessa, kertoi demokratija.euille. 'Tehtävän saaminen Ioon on todella vaikeaa.'

NASA

NASAn Galileo-avaruusalus havaitsi Jupiterin kuun Io -purkauksen.(Kuva: NASA/JPL/DLR)

Ehdotettu IVO -tehtävä sopisi NASAn tehtäviin Löytöohjelma , sama budjettiluokka, johon on kuulunut Kepler planeettaa metsästävä kaukoputki, InSight laskeutumislaite, joka on juuri aloittanut työnsä Marsilla ja Dawn tehtävä asteroidivyöhykkeelle. Osittain tämä suhteellisen alhainen hinta mahdollistetaan käyttämällä uudelleen muille avaruusaluksille suunniteltuja instrumentteja, myös tulevia varten Eurooppa Clipper ja eurooppalainen Jupiter Icy Moons Explorer operaatioissa sekä Euroopan ja Japanin BepiColombo-operaatiossa, joka on tällä hetkellä matkalla Mercuryyn.

Tehtävän lentosuunnittelu auttaa tekemään avaruusaluksen säteilyaltistuksesta hallittavampaa. - Teemme lähilentäjä, mutta he ovat erittäin nopeita ja raivoissaan, koska säteily on voimakasta, joten pääsemme ulos ”, McEwen sanoi. IVO -koetin tekisi kymmenen tällaista lentopalloa neljän vuoden aikana, jokainen ajastettuna huolellisesti vuorovesilämmityksen signaaleille, jotka toimivat tulivuorilla.

Vuorovesilämmitys on seurausta eri planeettakappaleiden painovoimaisesta vuorovaikutuksesta. Ion tapauksessa sen painovoima on vuorovaikutuksessa jättiläisen naapurin Jupiterin ja sen kumppanien, Europa- ja Ganymede . Nämä vuorovaikutukset ovat erityisen vahvoja, koska kuiden kiertoradat on synkronoitu: joka kerta, kun Ganymede kiertää, Europa kiertää kahdesti ja Io neljä kertaa.

Tämä kellokoneisto, jota tiedemiehet kutsuvat Laplace -resonanssiksi, tarkoittaa, että Io kokee erityisen voimakkaan vuorovesilämmityksen. Mutta tiedemiehet eivät tiedä tarkasti, mitä Ion sisällä on - onko sen sydän sulaa kiveä tai kiinteää - mikä tekee vaikeaksi tietää, miten vuorovesilämmitys todella toimii.

Aiheeseen liittyviä: Jupiter-kuiden kiertoradat muuttuneet mielen taivuttaviksi optisiksi illuusioiksi ja musiikiksi

IVO ratkaisi asian. Sen instrumentit pystyvät määrittämään, piilottaako Io maailmanlaajuisen magman valtameren vai nousevatko sen tulivuoret pääosin kiinteästä kalliosta. He voivat myös mitata laavan koostumuksen ja lämpötilan kuun pinnalla, jonka avulla tutkijat voivat määrittää, kuinka väkivaltaisia ​​ja kuinka usein purkaukset ovat.

Seuraukset eivät rajoitu kaukaiseen kuuhun, vaan kaikkiin maailmoihin, jotka kokevat vuorovesilämmitystä. Ja IVO voi opettaa meille myös omaa maailmaa.

Elämä maapallolla on selvinnyt viidestä suuresta sukupuutosta, ja jokainen sukupuutto vastaa dramaattisen vulkaanisen toiminnan nousuja, McEwen sanoi. Io voi olla lähin malli purkauksille, jotka tuhoavat, kaatamalla ulos niin paljon laavaa ja tulivuoren kaasua. 'Io tarjoaa erittäin laajoja laavapurkauksia, erittäin korkeita lämpötiloja, sellaisia, jotka olivat yleisiä maanpäällisten planeettojen varhaisessa historiassa', McEwen sanoi. `` Jos haluat ymmärtää sen, on todella parempi nähdä se tapahtuvan, ja Io on ainoa paikka mennä tekemään niin. ''

Tulivuorenpurkaukset maapallolla ovat tunnetusti monimutkaisia; siksi tutkijat eivät voi ennustaa purkauksia parhaasta seurannastaan ​​huolimatta. Mutta Io: ssa paitsi purkaukset ovat yksinkertaisia, ne ovat myös yleisiä.

'Se on kuin tämä lahja - jos haluat todella ymmärtää tulivuorenpurkauksia, tässä olet menossa', Rathbun sanoi. 'Io on lähes tulivuoria puhtaassa muodossaan.'

  • Lava -aallot pyyhkäisevät Jupiter Moon Ion massiivisen sulan järven yli
  • Oliko muinainen maa kuin Jupiterin tulivuoren kuu Io?
  • Jupiter ja kaksi sen suurinta kuukuvaa upeassa Juno -valokuvassa

Sähköposti Meghan Bartels osoitteessa mbartels@demokratija.eu tai seuraa häntä @mehanbartels . Seuraa meitä Twitterissä @Spacedotcom ja päälle Facebook .