Az új felfedezések szerint a Jupiter egyik óriásholdja, az Io kulcs lehet a Föld korai állapotának megértéséhez.

Naprendszerünk geológiailag legaktívabb égitestje, az Io ismét a kamerák kereszttüzébe került. A Galileo űrszonda 1995. decembere óta a helyszínről küldi felvételeit - és jelenleg "Galileo Millennium Mission" elnevezésű meghosszabbított programját tölti. 2000 végén már két űrszonda is a Jupiter környékén jár majd: a Galileo mellé megérkezik a Szaturnusz felé tartó Cassini is.

Május 31-én bocsátotta ki a NASA az Ióról készült legújabb felvételeket, s mint mindig, most is "minden eddiginél jobb felbontásban". A képeken jól kivehetők a lávamezők, a hegyek szerkezete, találtak kaldera mélyében jéggé fagyott kén-dioxid-páncélt, s különleges, barázdált lávamezőt. A nagy felbontású hőfelvételekből kiderült, hogy többször annyi ma is működő tűzhányó és forró pont van az Ión, mint korábban hitték, egyes lávák hőmérséklete pedig olyan magas, amilyen a Földön már évmilliók óta nem fordult elő. A kutatók közben bevetették az új, adaptív optikával működő, földi telepítésű Keck Obszervatórium, valamint a Hubble-űrtávcső által készített képeket is. A képek együttes elemzése alapján felfedezték a Prometheus-vulkán vándorló kitörésfelhőjét, kiötölték, hogy mi is az egyes területeket fedő vörös anyag, kéngáz-felhőt találtak a Pelé-vulkán fölött, és rejtélyes, egymástól eltávolodó hegyekre is rábukkantak.

Az Io a Voyager űrszondák idején (1979) még csak a helyszínre - vagyis a Jupiter térségébe - küldött űrszondával volt vizsgálható részleteiben. A Voyagerek csak a hold felszínének kb. 30%-áról küldtek részletgazdag képeket, s a Galileo egészítette ki a fehér foltokat.

Az Io-megfigyelések egyik legizgalmasabbika a vulkánkitörések észlelése. Az Ión többtucatnyi vulkán működik egyidejűleg. Az első ilyen kitörésből származó felhőt az egyik legelső Voyager-képeken fedezték fel a NASA kutatói. Ma - a földi megfigyelési technikák fejlődésének köszönhetően - ki se kell mozdulnunk a Föld légköre alól, hogy láthassuk a kitöréseket. A magas hőmérsékletű helyek megfigyelésére alkalmas infravörös tartományban látható felvillanások mellett már lehetővé vált az Io felszíni alakzatainak megkülönböztetése is. Így mostantól, mikor a Galileo hamarosan abbahagyja észleléseit, már képesek vagyunk a Földről is "monitorozni" az Io vulkánkitöréseit.

A részletgazdag földi Io-megfigyelések 1995-ben a NASA "Infrared Telescope Facility"-jével kezdődtek, Hawaii-n. Ezen az infravörös képen egy addig ismeretlen forró pont (hot spot) látható az Io korongján, egy 1995-ös felvételen (forrás).


Azóta fejlődtek a műszerek, és a Hawaii W.M. Keck Observatoryban felszerelték az ún. adaptív optikai rendszert (ára 7,4 millió dollár), mely képes arra, hogy kiszűrje a földi légkör által keltett torzításokat (melyet mi is tapasztalhatunk a tűzhely vagy egy forró aszfaltút fölött, mikor a levegő "vibrál"). Ennek az adaptív optikának köszönhetően a felvételek felbontása tízszer jobb lett. Így lehetett elkészíteni az alábbi felvételt 1999. november 26-án, melyen egy éppen lezajló kitörés is látható (bal oldalon a helyszínen korábban készült Galileo-kép; forrás).



A felbontás 0.040 ívmásodperc. Ezzel ez a legrészletgazdagabb Io-kép, mely a Földről készült. (W.M. Keck Observatory/Adaptive Optics team). A kitörést egész különleges véletlenként az épp ott járó Galileo közelről is megörökítette (lásd a következő kép után).

Természetesen a helyszínen a Galileo is készít infravörös hőfényképeket az Ióról, méghozzá nagy felbontásúakat is. A képen a jobb szélen levő részletgazdag felvételen a Prometheus körüli terület látható. Az új elrepülések előtt azt hitték, hogy csak 3 másik aktív vulkán van ebben a körzetben, s most kiderült, hogy 14 vulkán működik egyszerre itt. Ez a terület az Ió teljes felszínének mindössze 5%-át teszi ki!





A Keck Obszervatóriumban rögzített kép elkészültével egyidejűleg - mindössze pár órás eltéréssel - az épp a helyszínen járó Galileo is készített felvételeket - egy épp aktív kitörésről a Tvashtar Catena környékén, s egy 1,5 km magasba szökő lávaszökőkutat örökített meg (lásd képmix, fent, készítette HH). Alul látható az eredeti felvétel, a színes kép már több korábbi felvétel összedolgozásából készült. A kitörés olyan fényes volt, hogy "besültek" a Galileo kameráiban a kitörést fényképező képpontok (fehér pixelek). A kutatók interpretációja látható a fenti képen (vörös rész). A kis képen egy hasonló földi lávaszökőkút figyelhető meg, Hawaii szigetéről. A színes kép egyébként 1999 nyarán készült, s jól kivehetők rajta a különféle geológiai alakzatok: részben lávatóval kitöltött kalderák (beszakadt vulkáni alakzatok), pusztuló szegélyű fennsíkok, és összerogyó hegyek (forrás).



A fenti kép ugyanerről a területről készült, de már 3 hónappal később, 2000 februárjában. A novemberi friss láva már kihűlt és fekete színűvé változott. A fehér és narancs területek frissen kitört lávafolyást mutatnak, hamis színekben (infravörös). A lávafolyás végén levő két kis fehér rész a lávafolyás végén megolvadó kőzetet jelzi (forrás).





1999 októberében a Hubble-űrtávcső és a Galileo ismét egyidejűleg vizsgálta az Iót. A két megfigyelés eredményeképpen a kutatók egy 350 km magas kéngáz-felhőt találtak a Pelé-vulkán felett (lásd a fenti képet). Korábban úgy hittük, hogy kén gáz formában nem létezik az Ión, ugyanis az Io körülményei között csak a vulkánok forró torkában fordulhat elő. Amikor a kéngáz-molekulák az Io -160 Celsius-fokos felszínére kerülnek, nagyobb, 3 vagy 4 atomból álló molekulákká állnak össze, melyek vörös színűek - ez megmagyarázza a Pelé körüli vörös gyűrűt is. Végül a vörös 4-atomos molekulák 8-atomos gyűrűkké egyesülnek, melyek az Io sárga színét adják.

Az új felfedezések között van egy hatalmas völgy, amely két, egykor valószínűleg összetartozó hegy között fekszik. Az időközben 145 km-re "szétmászó" hegytömbök mozgásának eredete még nem világos. A Földön az ilyen nagyléptékű mozgásokat a lemeztektonikával magyarázzák, mely azonban az Ión tudtunkkal nem működik.

Az Io-kutatók a Science-ben tették közzé a legújabb eredményeket. Az egyik legizgalmasabb felfedezés egy vándorló kitörésfelhő volt. Már korábban is megjelentek olyan képek, melyek a Voyager 20 éve és a Galileo napjainkban, ugyanarról a területről készített felvételeit hasonlította össze (ez kedvelt elfoglaltsága volt a planetológusoknak), és amelyeken egyes elmosódott alakzatok mintha máshol helyezkedtek volna el, mint régebben. Most a Prometheus nevű vulkánról (a második legismertebb vulkán az Ión) derült ki, hogy, bár a tűzhányó kürtője nem mozog, a kitörésfelhő igen. A Prometheus már a Voyager ottjártakor is működött, s ezt azóta sem hagyta abba. A kitörésfelhő a lávafolyás végéről ered. A kutatók szerint a kitörésfelhőt a forró lávafolyás alól elpárolgó kén-dioxidból vagy kénből álló "hómező" élteti. A folyamat hasonlítható ahhoz, mikor egy földi lávafolyás hideg óceánba ömlik.

Ez a kép a Prometheusnál készült. Balra sötét, valószínűleg fiatal lávamező, jobbra hullámos, világos terület látható. Ezek a gerincek a felszín gyűrődésével, egy másik anyag lerakódásával vagy erózióval is kialakulhattak - még nem tudjuk, hogyan. A láva miatt elpárolgó kén-dioxid is felelős lehet a világos sávokért (forrás).

A Galileo további képeket készített egy másik kaldera minden érdekesebb pontjáról. Az alábbi képen egy lávamező részletét, s valamilyen eróziós folyamat nyomatit látjuk (forrás).





Ez itt az eddigi, a fent említett hegyről készült legjobb felbontású képek egyike, a Shamshu körzetben. A kép bal oldalán egy kaldera látható.





A fenti képen A Chaac regio egy részlete látható. Jobbra a Galileo infravörös spektrométere által készített térkép, mely a kén-dioxid gyakoriságát ábrázolja. A világos terület kén-dioxiddal borított. A bal oldali fotón látszik, hogy ez egy kaldera egy részét tölti ki (elképzelhető, hogy ez egy kén-dioxid jégmező, mely a kalderát borítja). A kép 2000. február 22-én készült (forrás).

Az Io, bármilyen különös is, sokat segíthet saját bolygónk múltjának megismerésében. A Földön már évmilliók óta nem találni olyan forró lávákat, mint amilyenek az Ión léteznek. Az állandóan fortyogó Io tehát bizonyos szempontból a Föld azon korai állapotához hasonlítható, amikor még nem alakultak ki a szilárd szárazföldek, s bolygónk sokkal forróbb volt, mint ma.

Hargitai Henrik


Io-kutatás: honlap-ajánlat

Kutatások: http://www.jpl.nasa.gov/galileo/sepo/atjup/io/io.html
Új nevek: http://pirlwww.lpl.arizona.edu/~phillips/io_features.html
Új nevek: http://pirlwww.lpl.arizona.edu/~mmilazzo/Galileo/Io/io_nomen.html
Pályák: http://pirlwww.lpl.arizona.edu/~turtle/ioplanning.html
NASA Infrared Telescope Facility: http://www.lowell.edu/users/ijw/irtfmon.html
Paul Schenk Io-kutatásai: http://cass.jsc.nasa.gov/pub/research/outerp/io.html
Képek: http://www.jpl.nasa.gov/galileo/sepo/atjup/io/color.html
Új képek: http://pirlwww.lpl.arizona.edu/PIRL/Galileo/Releases/
Új képek: http://www.jpl.nasa.gov/galileo/images000531.html
A Galileo-poszter: http://www.jpl.nasa.gov/galileo/sepo/atjup/io/launch_to_g29_full.jpg
Vulkánok: http://volcano.und.nodak.edu/vwdocs/planet_volcano/Io/other.html

Nélkülözhetetlen bolygótérképek:

http://www.lowell.edu/users/ijw/maps/
http://www.mmedia.is/~bjj/
http://www.lancs.ac.uk/postgrad/thomasc1/render/maps.htm
http://maps.jpl.nasa.gov/
http://homepage.mac.com/jhasting/
http://homepage.mac.com/jhasting/Earth.html
http://www.cuug.ab.ca/~fortuned/dew.html

Offline forras: McEwen et al., Galileo at Io: Results from High-Resolution Imaging, Science Vol. 288, No. 5469, pp. 1193-1198, 19 May 2000.

Ajánló:

Korábban: