מכשיר ה-JunoCam על סיפון החללית Juno של נאס"א תפס שתי זרמים געשיים שעלו מעל לקו האופק של ירח צדק איו. התמונה צולמה ב-3 בפברואר ממרחק של כ-2,400 מיילים (3,800 ק"מ). קרדיט: NASA/JPL-Caltech/SwRI/MSSS, עיבוד תמונה מאת Andrea Luck (CC BY)
תמונות אינפרא אדום מהחללית Juno מחממות את הדיון על פעולתה הפנימית של צדקהירח הכי חם של
נאס"אהגשושית של Juno, תוך שימוש במכשיר JIRAM, חשפה תובנות מפורטות לגבי הפעילות הוולקנית על ירח צדק איו, וחשפה אגמי לבה נרחבים ותהליכים געשיים דינמיים. משימות היסטוריות ואחרונות עיצבו את הבנתנו את Io כעולם הפעיל ביותר מבחינה געשית במערכת השמש, כאשר מעברי הטיסה הקרובים של Juno מספקים תמונות אינפרא אדום ברזולוציה גבוהה שמיפו את התכונות הללו בפירוט חסר תקדים.
תמונה מלאה יותר של התפשטות אגמי הלבה על ירח צדק איו סופקה על ידי ממצאים חדשים מחשכת ג'ונו של נאס"א. הם כוללים גם תובנות לראשונה לגבי התהליכים הוולקניים הפועלים שם. תוצאות אלו מגיעות באדיבות מכשיר ה-Jovian Infrared Auroral Mapper (JIRAM) של Juno, שתרם על ידי סוכנות החלל האיטלקית, אשר "רואה" באור אינפרא אדום. חוקרים פרסמו לאחרונה מאמר ב תקשורת אדמה וסביבה על התגליות הגעשיות האחרונות של ג'ונו.
איו סיקרן את האסטרונומים מאז 1610, אז גילה גלילאו גליליי לראשונה את הירח הג'וביאני, שגדול מעט מירח כדור הארץ. כ-369 שנים מאוחר יותר, חללית וויאג'ר 1 של נאס"א לכדה התפרצות געשית על הירח. (ראה תמונה למטה.) במשימות שלאחר מכן לצדק, עם עוד טיסות של Io, גילו פלומות נוספות – יחד עם אגמי לבה. מדענים מאמינים כעת כי איו, שנמתח ונלחץ כמו אקורדיון על ידי ירחים שכנים וצדק מסיבי עצמו, הוא העולם הפעיל ביותר מבחינה געשית במערכת השמש. אך בעוד שישנן תיאוריות רבות על סוגי התפרצויות געשיות על פני הירח, קיימים מעט נתונים תומכים.
תמונה זו של התפרצות געשית בלוויין Io של צדק (תכונה דמוית מזרקה כהה ליד הגפה) צולמה ב-4 במרץ 1979, כ-12 שעות לפני ההתקרבות הקרובה ביותר של וויאג'ר 1 לצדק. זה והתמונה הנלווית מציגים את העדויות להתפרצות געשית הפעילה הראשונה שנצפתה אי פעם בגוף אחר במערכת השמש. תמונה זו שצולמה ממרחק של 310,000 מיילים (499,000 ק"מ), מציגה מבנה דמוי פלומה המתנשא יותר מ-60 מייל (100 ק"מ) מעל פני השטח, ענן חומר שנוצר בהתפרצות פעילה. קרדיט: NASA/JPL
תמונת תקריב של ג'ונו של איו
גם במאי וגם באוקטובר 2023, ג'ונו טסה ב-Io, ונמצאת בטווח של כ-21,700 מייל (35,000 ק"מ) ו-8,100 מייל (13,000 ק"מ), בהתאמה. בין הכלים של ג'ונו שהסתכלו היטב על הירח המפתה היה JIRAM.
נועד ללכוד את האור האינפרא אדום (שאינו גלוי לעין האנושית) המגיח מעומק צדק, JIRAM חוקר את שכבת מזג האוויר עד 30 עד 45 מיילים (50 עד 70 ק"מ) מתחת לצמרות העננים של ענקית הגז. אבל במהלך המשימה המורחבת של ג'ונו, צוות המשימה השתמש במכשיר גם כדי לחקור את הירחים איו, אירופה, גנימד וקליסטו. התמונות של JIRAM Io הראו נוכחות של טבעות בהירות המקיפות את הרצפות של נקודות חמות רבות.
"הרזולוציה המרחבית הגבוהה של תמונות האינפרה-אדום של JIRAM, בשילוב עם מיקומו הנוח של ג'ונו במהלך הטיסה, חשפו שכל פני השטח של איו מכוסים באגמי לבה הכלולים במאפיינים דמויי קלדרה", אמר אלסנדרו מורה, חוקר שותף בג'ונו. מהמכון הלאומי לאסטרופיזיקה ברומא. "באזור פני השטח של איו שבו יש לנו את הנתונים המלאים ביותר, אנו מעריכים שכ-3% ממנו מכוסה על ידי אחד מאגמי הלבה המותכים הללו". (קלדרה היא שקע גדול שנוצר כאשר הר געש מתפרץ ומתמוטט.)
איור זה מתאר את חללית ג'ונו של נאס"א ממריא מעל הקוטב הדרומי של צדק. קרדיט: NASA/JPL-Caltech
אגמים נושמים אש
נתוני ה-Io של JIRAM מבליטים רק את עתודות הלבה השופעות של הירח, אלא גם מספקים הצצה למה שעשוי להתרחש מתחת לפני השטח. תמונות אינפרא אדום של כמה אגמי לבה איו מציגים מעגל דק של לבה בגבול, בין הקרום המרכזי המכסה את רוב אגם הלבה לבין קירות האגם. מיחזור של נמס משתמע מהיעדר זרמי לבה על שפת האגם ומחוצה לו, מה שמעיד על כך שקיים איזון בין נמס שפרץ לתוך אגמי הלבה לבין נמס המוזרם חזרה למערכת התת-קרקעית.
"עכשיו יש לנו מושג מהו הסוג השכיח ביותר של געשיות באיו: אגמים עצומים של לבה שבהם מאגמה עולה ויורדת", אמר מוראה. "קרום הלבה נאלץ להישבר אל קירות האגם, ויוצר את טבעת הלבה האופיינית שנראית באגמי הלבה בהוואי. גובה הקירות ככל הנראה מאות מטרים, מה שמסביר מדוע בדרך כלל לא נצפית מאגמה נשפכת מתוך הפטרה" – תכונות בצורת קערה שנוצרו על ידי געשיות – "ונעה על פני הירח".
נתוני JIRAM מצביעים על כך שרוב פני השטח של נקודות חמות אלו מורכבות מקרום סלעי שנע מעלה ומטה באופן מחזורי כמשטח אחד רציף עקב העלייה המרכזית של מאגמה. בהשערה זו, מכיוון שהקרום נוגע בקירות האגם, החיכוך מונע ממנו להחליק, גורם לו להתעוות ולבסוף להישבר, ולחשוף לבה ממש מתחת לפני השטח.
השערה חלופית נותרה בעינה: מאגמה גוברת באמצע האגם, מתפשטת ויוצרת קרום ששוקע לאורך שפת האגם וחושפת לבה.
המשך החקירה של ג'ונו
"אנחנו רק מתחילים להשתכשך בתוצאות ה-JIRAM מהטיסות הקרובות של איו בדצמבר 2023 ופברואר 2024", אמר סקוט בולטון, החוקר הראשי של ג'ונו במכון המחקר הדרום-מערבי בסן אנטוניו. "התצפיות מראות מידע חדש ומרתק על התהליכים הוולקניים של איו. שילוב התוצאות החדשות הללו עם הקמפיין ארוך הטווח של Juno לניטור ומיפוי הרי הגעש בקוטב הצפוני והדרומי של איו שטרם נראו, JIRAM מתגלה כאחד הכלים החשובים ביותר ללמוד כיצד העולם המעונה הזה עובד."
ג'ונו ביצעה את הטיסה ה-62 של צדק – שכלל טיסה של Io בגובה של כ-18,175 מיילים (29,250 קילומטרים) – ב-13 ביוני. הטיסה ה-63 של ענקית הגז מתוכננת ל-16 ביולי.
עוד משימת ג'ונו
משימת ג'ונו, שיזמה נאס"א כחלק מתוכנית הגבולות החדשים שלה, שוגרה לעבר צדק ב-5 באוגוסט 2011, ונכנסה בהצלחה למסלולה ב-4 ביולי 2016. מטרותיה העיקריות של המשימה הן לחקור את האטמוספרה, הסביבה המגנטית והמבנה הפנימי של צדק. לאסוף רמזים על מקורות כוכב הלכת ותופעות האטמוספריות שלו כמו זוהר השמש. ג'ונו מקיף את צדק מקוטב לקוטב, מצויד במכשירים הממוגנים מפני קרינה עזה, המאפשר תצוגות ואיסוף נתונים חסרי תקדים. המחקרים המפורטים של החללית על כוח הכבידה והשדות המגנטיים של צדק סיפקו תובנות מעמיקות, שהובילו למשימות מורחבות שממשיכות לדחוף את גבולות הידע שלנו על ענקית הגז וירחיה.
