den mest vulkaniska kroppen i solsystemet kanske inte skryter med ett magmahav under dess yta trots allt.
forskare hade trott att magnetfältvariationer runt Jupiters måne Io, som mättes för år sedan av NASAs Galileo rymdfarkost, berodde på interaktioner mellan iOS magma ocean och gasjättens magnetfält.
men ny forskning tyder på att samma variationer kan orsakas av interaktioner mellan Jupiters magnetfält och iOS vulkanmatade atmosfär. Ett magma-hav på Io, även om det inte utesluts, krävs därför inte, rapporterar studien.
relaterade: fantastiska bilder: Jupiters vulkaniska måne Io
som kung av planeterna har Jupiter solsystemets största magnetosfär, kuvertet av laddad plasma runt ett objekt där dess magnetfält dominerar. De flesta av Jupiters månar, inklusive Io, är inbäddade i magnetosfären, och deras atmosfärer och magnetfält kan interagera med den större strukturen.
Galileo gjorde sex flybys av Io mellan 1999 och 2002 medan han utforskade det joviska systemet. Dessa flybys avslöjade månens interaktion med planetens magnetfält och, tillsammans med dess omfattande vulkanism, ledde forskare att dra slutsatsen att Io dolde ett magmahav under dess yta.men pågående studier av månens atmosfär har gjort det möjligt för ett separat team av forskare att ta nytt lager av Galileos data. Den senaste forskningen tyder på att den vulkaniskt modifierade atmosfären ensam kan vara ansvarig för de förändringar som Galileo ser.
den ursprungliga forskningen, publicerad 2011, antog en mycket tunnare atmosfär än efterföljande observationer av en mängd olika instrument avslöjade.
” vi ansåg en tjockare atmosfär med asymmetrier och fann att ett magnetfält från ett magmahav inte behövs för att förklara samma data”, berättade Aljona Blocker, forskare vid Tysklands universitet i Köln och huvudförfattaren på studien Space.com via e-post.
Patchy magnetic fields
With more than 150 known volcanic hotspots, Io easily qualifies as the most volcanic body in the solar system. Gas-och dammplommor från 16 olika vulkaniska centra har observerats klättra upp till en höjd av 250 miles (400 kilometer), vilket skapar en fläckig, svavelrik atmosfär. När Io färdas genom Jupiters skugga kollapsar atmosfären i frost och förångas tillbaka till gas när månen dyker upp.sedan Galileo-uppdraget avslutades har forskare använt jord-och rymdbaserade instrument för att undersöka iOS atmosfär. Dessa observationer avslöjade hur atmosfärens densitet förändras baserat på dess läge över månen, med atmosfären tunnare över polerna än vid ekvatorn.
Till skillnad från jorden, vars snurrande järnkärna genererar ett planetomfattande magnetfält, har Io inget eget magnetfält. Istället är den höljd under Jupiters massiva magnetosfär.
”Io skulle inte ha några magnetfält om det togs ut ur Jupiters magnetosfär och placerades i tomt utrymme”, säger Blocker.Blocker och hennes kollegor modellerade interaktioner mellan iOS atmosfär för att bestämma hur luften påverkar den omgivande joviska magnetosfären. De undersökte främst hur plymerna skapade av vulkanerna Tvashtar och Pele påverkar månens plasmamiljö. Tvashtar ligger nära norra polen Io, medan Pele ligger närmare ekvatorn. De två ligger på nästan motsatta sidor av månen, så att när en sitter i dagsljus är den andra i mörker.
forskarna fann att förändringarna som genereras av atmosfärens interaktion med plasma är tillräckliga för att förklara mätningarna från Galileo. Polära plumes hade en starkare effekt på magnetfältet som omger månen, medan plumes nära ekvatorn orsakade mycket svagare förändringar. De bestämde också att iOS jonosfär — den övre atmosfären där laddade partiklar tenderar att leva-förändras på grund av vulkanaktivitet. Sådana förändringar ensamma är tillräckliga för att förklara Galileos observationer, laget avslutade
detta resultat matchar lagets 2017-upptäckt att iOS aurorala fläckar är inkonsekventa med ett magma ocean.
det är fortfarande möjligt att ett magmahav strömmar under IOS yta; de nya fynden utesluter det helt enkelt som en nödvändighet. Ytterligare geofysiska observationer som inte är beroende av mätningar av laddningsmiljön kan hjälpa till att avslöja närvaron av ett magmahav, om man existerar, sa Blocker.
”Vi kräver fler mätningar från iOS miljö från framtida rymdfarkoster för att begränsa iOS inre struktur och … atmosfär”, sa hon.
resultaten publicerades förra hösten i Journal of Geophysical Research: Space Physics.
- fler bilder av Io: Jupiters vulkaniska måne
- vulkaner på Jupiters måne Io är alla fel, säger NASA
- vulkanisk Plume på Jupiters måne Io spionerad av Juno Rymdfarkost
följ Nola på Facebook och på Twitter på @NolaTRedd. Följ oss på Twitter @ Spacedotcom och på Facebook.