Güneş Sistemi'nin en volkanik gökcisminin geçmişi nihayet aydınlatıldı

Io'daki volkanik faaliyetler 1979'da keşfedilmişti (NASA/JPL/DLR)

Io'nun, oluştuğundan beri Güneş Sistemi'nin en volkanik gökcismi olduğu ortaya çıktı. 

Bilim insanları Jüpiter'in uydusunun, gezegenin kendisi ve diğer uydularla arasındaki kütleçekimin yol açtığı gelgit kuvveti nedeniyle yoğun volkan patlamalarına sahne olduğunu biliyordu. Artık bu olayların muhtemelen 4,57 milyar yıldır, Güneş Sistemi'nin oluşumundan beri gerçekleştiği anlaşıldı. 

Io'nun yüzeyinde lavların sürekli akması nedeniyle uydunun genç kalması yüzünden araştırmacılar bu faaliyetlerin ne kadar süredir devam ettiğini saptayamıyordu. Atacama Büyük Milimetre/Milimetre-altı Dizisi (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array/ALMA) adlı teleskobu kullanan bilim insanları, uydunun atmosferindeki sülfür ve kloru inceleyerek bu soruyu cevaplamayı başardı.

Science adlı hakemli dergide perşembe günü yayımlanan araştırmanın başyazarı Katherine de Kleer "Io'nun yüzeyine bakıp bir milyon yıldan daha uzun bir süre önce neler olduğu hakkında bir şeyler söylemek mümkün değil ve bu da jeolojik açıdan çok yakın bir zaman" diyor: 

Io büyük bir gizem barındırıyordu çünkü yüzeyi, daha az aktif uyduların yüzeyinden farklı olarak geçmişin kaydını tutmuyor.

Io'daki volkanik patlamalara Jüpiter'in diğer uyduları Europa'yla Ganymede'in gezegen etrafındaki yörüngeleri yol açıyor. Ganymede, Jüpiter'in yörüngesinde her tam tur attığında Europa iki, Io ise 4 tur atıyor. Rezonans diye bilinen bu ritim Io'nun kendi yörüngesinin daire yerine daha eliptik bir şekle girmesine neden oluyor. 

Elips şeklindeki yörüngesinde dönen Io, gezegene yaklaştığında daha güçlü bir kütleçekim kuvvetine maruz kalırken uzaklaştığı zaman bu kuvvet zayıflıyor. Bu durum Io'da gelgitler meydana getiriyor. Bunlar Dünya'daki gelgitlere benzese de çok daha güçlü olmaları nedeniyle uydunun yüzeyinin 100 metreye kadar yükselip inmesine yol açıyor. Bu sürtünme hareketleri Io'nun yüzeyini muazzam derecede ısıtarak patlamalar yaratırken sıra magma okyanusu da oluşturabiliyor. 

Kaliforniya Teknoloji Enstitüsü (Caltech) Gezegen Bilimi ve Astronomi Bölümü'nden de Kleer son 20 yıldaki bilgisayar simülasyonlarının, uyduların yörüngesinin oluşum aşamasında bu ritme girdiğine işaret ettiğini söylüyor. Bilim insanı, Space'e yaptığı açıklamada şöyle diyor:

Volkanik faaliyete neden olan şey bu rezonans. Bu nedenle uyduların oluştukları andan itibaren bu düzen içinde olması ve Io'nun da aynı süre boyunca volkanik olması mantıklı geliyor.

Io'daki volkanik faaliyetler, uydunun içiyle atmosferi arasında sürekli madde taşınmasına neden oluyor. Uydunun üst atmosferindeki sülfür ve kloru inceleyen araştırma ekibi, bu iki elementin üst atmosferdeki ağır izotop halinin (daha fazla sayıda nötrona sahip atomlar) hafif izotop halinden daha fazla olduğunu buldu. Bu durum hafif izotopların uzaya kolay kaçabilmesinden kaynaklanıyor. 

Io'nun hafif sülfür izotoplarının yüzde 94 ila yüzde 96'sını kaybettiğini tespit eden araştırmacılar bunun milyarlarca yıllık bir volkanik faaliyet sonucunda gerçekleşebileceğini söylüyor.

"Io'nun atmosferindeki sülfür izotoplarını kullanarak Io'nun milyarlarca yıldır sülfür bakımından zengin gaz ürettiğini ve dolayısıyla volkanik açıdan aktif olduğunu bulduk" diyen de Kleer şöyle ekliyor:

Bu, daha önceki bazı tahminleri doğrulayan güzel bir bulgu.

Jüpiter'in volkanik uydusunun geçmişini araştırmaya devam edeceğini söyleyen araştırmacı "Bundan sonra Io'nun, komşuları Europa ve Ganymede gibi bir zamanlar su okyanusuyla buz kabuğuna sahip olup olmadığını ve bunların volkanizma veya başka bir yolla ortadan kalkıp kalkmadığını öğrenmek istiyorum" diyor.

Independent Türkçe, Space, National Geographic, Science