Bulan Jupiter, Io, mungkin memiliki lautan magma yang mengerikan di bawah permukaannya

Ada lebih dari 200 bulan di tata surya, tetapi tidak ada yang seperti Io, bulan terbesar ketiga Delapan puluh bulan Jupiter. Io benar-benar vulkanik. Faktanya, itu dibumbui dengan ratusan gunung berapi aktif yang kuat, di bawah keraknya pasti ada sesuatu yang luar biasa.

Benda itu bisa berupa lapisan batu cair setebal bulan – atau “lautan magma bawah tanah”, menurut Studi baru Diposting di Jurnal Ilmu Planet 16 dari Yoshinori Miyazaki dan David Stephenson, ilmuwan planet di Caltech.

Lautan batuan cair yang berpotensi sangat panas ini — unik di tata surya — dapat menyimpan rahasia, mekanisme aneh untuk membentuk bulan dan planet, dan bahkan resep untuk kehidupan asing yang aneh. Hanya pemeriksaan lebih lanjut dari bulan berdiameter 2.200 mil yang akan memberi tahu.

Miyazaki dan Stevenson bukanlah ilmuwan pertama yang menebak apa yang tersembunyi di bawah kerak Io yang berpotensi setebal 20 mil. Itu telah menjadi bahan perdebatan sengit selama bertahun-tahun. Tapi studi baru mereka tentang mantel bulan mungkin yang paling komprehensif.

NASA/JPL/Universitas Arizona

Untuk melihat ke bawah permukaan Io, Miyazaki dan Stevenson meninjau kembali rim data dari NASA Probe Galileoyang mengorbit Jupiter selama delapan tahun mulai tahun 1995. Analisis awal dari data magnetik wahana itu menghasilkan konsensus longgar bahwa mantel Io—lapisan di bawah kerak bulan—meliputi lapisan atas setebal 30 mil yang pasti “cair atau sebagian cair.” “,” Menurut NASA.

Bandingkan ini dengan mantel Bumi, serta mantel setiap benda planet lainnya di tata surya, yang sebagian besar padat dan sebagian besar terdiri dari es atau batuan yang sangat panas. Secara umum, para ilmuwan planet yang membaca data Galileo berasumsi bahwa Io memiliki lautan magma di bawah tanah atau semacam mantel luar berbatu seperti spons yang terendam dalam magma.

Pandangan baru pada data yang dipimpin oleh Miyazaki dan Stephenson menyimpulkan bahwa itu adalah lautan cair. Mereka mendasarkan kesimpulan mereka pada perkiraan suhu mantel melalui analisis gunung berapi Io, yang dapat memuntahkan magma ratusan mil ke atmosfer belerang dioksida bulan. Bagian atas mantel dapat mencapai suhu 2.800 derajat Fahrenheit.

Itu panas. Tapi tidak cukup panas untuk mempertahankan interior yang licin. Analisisnya rumit, tetapi intinya adalah seperti ini: Seperti sepanci saus di atas kompor, Io akan membutuhkan banyak panas agar terus-menerus kenyal di mantel atas. tanpa Cukup panas, kaldu — batu sepon — akan terpisah: batu di bagian bawah dan magma di bagian atas.

Merangkak angka, Miyazaki dan Stephenson menghitung panas dari inti Io serta efek dari orbitnya yang aneh dan curam, yang merusak mantel, menyebarkan panas di sekitarnya, dan mencegah Io mendingin secara permanen.

Mereka menyimpulkan bahwa kuahnya akan terpisah. “Jumlah pemanasan internal tidak cukup untuk mempertahankan titik leleh yang tinggi,” tulis mereka. Oleh karena itu apa yang mereka pikir bisa menjadi lautan magma tertinggi.

Untungnya, kita akan segera tahu lebih banyak. lembaga NASA Probe Juno, yang tiba di sekitar Jupiter pada tahun 2016, dijadwalkan untuk membaca Io pada tahun 2023 dan 2024 — secara khusus mengukur “angka cinta”, ukuran kekerasan planet atau kekurangannya. “Jika banyak cinta ditemukan, kita dapat mengatakan dengan lebih pasti bahwa lautan magma ada di bawah permukaan Io,” kata Miyazaki kepada The Daily Beast.

Kami sudah tahu Io aneh. Bahkan mungkin lebih aneh– Dan keanehan ini bisa berimplikasi pada ilmu antariksa. “Saya tidak berpikir itu secara signifikan mengubah pemahaman tentang pembentukan planet, tetapi itu mengubah cara kita melihat struktur internal dan evolusi termal dari benda-benda panas seperti Io,” kata David Grinspoon, ilmuwan senior di Planetary Science Institute yang berbasis di Arizona. Binatang Harian.

NASA/JPL-Caltech/SwRI/MSSS/Roman Tkachenko

Ahli astrobiologi mengintai dalam bayang-bayang akademik. Pakar tentang bagaimana dan di mana kehidupan mungkin berkembang di alam semesta. Jika ada kehidupan di luar bumi di suatu tempat dan terlihat seperti kehidupan di Bumi, kita harus berharap menemukannya — atau bukti kepunahannya — di planet dan bulan yang memiliki atau memiliki lingkungan mirip Bumi. Mars. Venus. disebut bulan Saturnus Enceladus.

Tetapi gunung berapi, dengan transfer energinya yang ekstrim, secara luas dianggap sebagai komponen penting dari ekosistem kehidupan. Jadi planet dan bulan dengan banyak gunung berapi adalah tempat yang bagus untuk mencari ET secara teori, termasuk Io.

Namun, Io terlalu banyak gunung berapi. Jadi jika ada kehidupan yang berevolusi di sana, itu mungkin kehidupan yang sangat asing Sangat menyukai panas. “Tabung lava dapat menciptakan kondisi yang menguntungkan bagi mikroba,” kata Miyazaki.

Pertanyaannya, bagi ahli astrobiologi, adalah apakah lautan magma akan menghasilkan lebih banyak atau lebih sedikit tabung lava daripada spons magma. “Saya tidak punya jawaban yang jujur,” kata Miyazaki. “Tapi menarik untuk memikirkan implikasi seperti itu.”

Dirk Schulz-Macuch, ahli astrobiologi di Technical University of Berlin, telah lama menganjurkan pencarian kehidupan yang komprehensif di Io. Lautan magma tidak akan merusak penelitian ini kecuali sangat dekat dengan permukaan. Kerak bumi yang tebal dan lembut harus melindungi daerah paling terpencil di planet ini dari panas yang mengering, dan menjaga kemungkinan evolusi. “Tampaknya ada sedikit ketombe,” kata Schultz-McCouch kepada The Daily Beast.

Jika ada, kemungkinan lautan magma di Io hanya menggarisbawahi betapa menarik dan menariknya bulan itu – dan mengapa itu harus menjadi target utama untuk wahana antariksa di masa depan, kata Schulz-McCouch. “Io adalah jenis bulan yang unik, sangat dinamis, dan kita tidak boleh mengabaikannya sepenuhnya.”