นี่คือเหตุผลที่ Volcanic Moon Io ของดาวพฤหัสบดีมี “สันเขาคดเคี้ยว” เหมือนทะเลทรายบนโลก

ภายในระบบดาวเทียมขนาดใหญ่ของดาวพฤหัสบดี ดวงจันทร์ขนาดใหญ่สี่ดวงมีความโดดเด่นอย่างแท้จริง พวกมันถูกเรียกว่า “ดวงจันทร์กาลิเลียน” เพื่อเป็นเกียรติแก่กาลิเลโอ กาลิลี ซึ่งได้ทำการบันทึกการสังเกตการณ์ครั้งแรกของพวกมันในปี 1610 ส่วนในสุดของดวงจันทร์เหล่านี้คือดวงจันทร์หิน Io ซึ่งใหญ่กว่าดวงจันทร์ของโลกเล็กน้อยและหนาแน่นกว่าเล็กน้อย มีภูเขาไฟที่ยังคุกรุ่นอยู่มากกว่า 400 ลูกบนพื้นผิวของมัน มันเป็นวัตถุที่มีการเคลื่อนไหวทางธรณีวิทยามากที่สุดในระบบสุริยะ

นอกจากนี้ ยังมีการแผ่รังสีที่รุนแรงจากสนามแม่เหล็กของดาวพฤหัส และเป็นหนึ่งในสภาพแวดล้อมที่เลวร้ายที่สุดในระบบสุริยะ! อย่างไรก็ตาม นักวิทยาศาสตร์รู้สึกงุนงงมานานแล้วว่าสันเขาคดเคี้ยวที่มองเห็นได้บนพื้นผิว ซึ่งมีขนาดใหญ่พอๆ กับที่เห็นบนโลกนี้ ต้องขอบคุณการศึกษาล่าสุดที่นำโดยมหาวิทยาลัยรัตเกอร์ส ตอนนี้มีคำอธิบายว่าการก่อตัวเหล่านี้สามารถอยู่บนพื้นผิวที่เย็นยะเยือกและภูเขาไฟได้เช่นเดียวกับไอโอ

การศึกษาเรื่อง “การขนส่งตะกอนอีโอเลียนบนไอโอจากปฏิสัมพันธ์ระหว่างลาวากับน้ำแข็ง” เพิ่งปรากฏใน Nature Communications นำโดย George McDonald และ Lujendra Ojha นักวิจัยดุษฎีบัณฑิตและผู้ช่วยศาสตราจารย์ในภาควิชา Earth and Planetary Sciences (EPS) ของ Rutger ตามลำดับ พวกเขาเข้าร่วมโดยนักวิจัยธรณีฟิสิกส์และธรณีฟิสิกส์จากมหาวิทยาลัยโอเรกอน, สถาบันเทคโนโลยีแมสซาชูเซตส์ (MIT), มหาวิทยาลัยเท็กซัส A&M และห้องปฏิบัติการขับเคลื่อนด้วยไอพ่นของ NASA (JPL)

ลบโฆษณาทั้งหมดในจักรวาลวันนี้

เข้าร่วม Patreon ของเราในราคาเพียง $3!

รับประสบการณ์แบบไม่มีโฆษณาตลอดชีวิต

รูปภาพที่มีคำอธิบายประกอบนี้เน้นที่ตำแหน่งของแหล่งความร้อนใหม่ในซีกโลกใต้ของดาวพฤหัสบดี Io ของดาวพฤหัสบดี เครดิต: NASA/JPL-Caltech/SwRI/ASI/INAF/JIRAM

การวิจัยของทีมขึ้นอยู่กับข้อมูลที่ได้รับจาก .ของ NASA กาลิเลโอ ยานอวกาศซึ่งโคจรรอบดาวพฤหัสบดีระหว่างปี 2538 ถึง 2546 และบันทึกสิ่งแรกทางวิทยาศาสตร์มากมายที่นักวิจัยยังคงวิเคราะห์ข้อมูลที่ส่งกลับ ในขณะที่ยานสำรวจกาลิเลโอเป็นภารกิจแรกที่มุ่งศึกษาบรรยากาศและสนามแม่เหล็กของดาวพฤหัสบดีเป็นหลัก (คล้ายกับสิ่งที่ จูโน ยานอวกาศกำลังทำอยู่ในปัจจุบัน) ทำให้ดวงจันทร์ที่ใหญ่ที่สุดทุกดวงผ่านไปหลายครั้ง

ฝูงบินที่บินผ่านเหล่านี้และภาพที่ชาวกาลิลีถ่ายทำให้สามารถสร้างแผนที่โดยละเอียดของดวงจันทร์เหล่านี้ได้ การค้นพบที่สำคัญอย่างหนึ่งที่เกิดจากแผนที่เหล่านี้คือการที่ภูเขาไฟที่ยังคุกรุ่นปะทุบนไอโอ การปะทุเหล่านี้พ่นลาวาออกไปไกลถึง 500 กม. (300 ไมล์) สู่อวกาศ และนำไปสู่เหตุการณ์ที่เกิดซ้ำอย่างรวดเร็วและซ้ำซาก การค้นพบที่สำคัญอีกประการหนึ่งคือธรรมชาติของพื้นผิวไอโอ ซึ่งประกอบด้วยกระแสลาวาที่แข็งตัวสีดำ ธารลาวาที่ไหลออกมา ทราย และ “หิมะ” ซัลเฟอร์ไดออกไซด์

นักวิจัยยังระบุลักษณะที่น่าสนใจบนพื้นผิวที่พวกเขาอธิบายว่า “เหมือนเนินทราย” แต่สรุปว่าไม่ใช่เนินทรายเนื่องจาก Io มีลมอ่อนเช่นนี้ (เป็นผลมาจากบรรยากาศที่บางเฉียบ) ตามความเข้าใจทางวิทยาศาสตร์ในปัจจุบันของเรา เนินทรายเป็นเนินหรือสันทรายที่ก่อตัวเป็นลมแรง แต่อย่างที่แมคโดนัลด์อธิบายในการแถลงข่าวของ Rutger’s Today เมื่อเร็ว ๆ นี้ การวิจัยของทีมของเขาอาจระบุว่าคำว่า “dune” ต้องมีการแก้ไข:

“การศึกษาของเราชี้ให้เห็นถึงความเป็นไปได้ที่ไอโอจะเป็น ‘โลกเนินทราย’ ใหม่ เราได้เสนอและทดสอบในเชิงปริมาณ ซึ่งเป็นกลไกที่เม็ดทรายสามารถเคลื่อนที่ได้ และในทางกลับกัน เนินทรายก็สามารถก่อตัวขึ้นที่นั่นได้… งานนี้บอกเราว่าสภาพแวดล้อมที่พบเนินทรายนั้นมีความหลากหลายมากกว่าภูมิประเทศแบบคลาสสิกและไม่มีที่สิ้นสุดในทะเลทราย ส่วนของโลกหรือบนดาวเคราะห์ Arrakis ที่สวมใน ‘Dune’

ความประทับใจของศิลปินต่อยานอวกาศกาลิเลโอในวงโคจรของดาวพฤหัสบดี เครดิต: NASA

สำหรับการศึกษาของพวกเขา ทีมงานได้จำลองกระบวนการทางกายภาพที่ควบคุมการเคลื่อนที่ของเมล็ดพืชบนพื้นผิว ประกอบด้วยการใช้สมการทางคณิตศาสตร์เพื่อจำลองแรงที่กระทำบนหินบะซอลต์เม็ดเดียวหรือน้ำค้างแข็งเพื่อคำนวณเส้นทาง เมื่อลาวาไหลเข้าสู่ซัลเฟอร์ไดออกไซด์ใต้พื้นผิวดวงจันทร์ ผลที่ได้คือช่องระบายอากาศที่เคลื่อนที่เร็วซึ่งสามารถเคลื่อนเมล็ดพืชจำนวนมากและอาจก่อให้เกิดลักษณะขนาดใหญ่ เช่น เนินทราย

เมื่อพวกเขาได้คิดค้นกลไกในการอธิบายว่าเนินทรายสามารถก่อตัวบนพื้นผิวของ Io ได้อย่างไร ทีมวิจัยได้เปรียบเทียบผลลัพธ์กับภาพถ่ายของพื้นผิวของ Io ที่ถ่ายโดย กาลิเลโอ ยานอวกาศ ในท้ายที่สุด พวกเขาพบว่าระยะห่างของยอดเนินทรายและอัตราส่วนความสูงต่อความกว้างสอดคล้องกับสิ่งที่เห็นจากเนินทรายบนโลก รวมถึงดาวเคราะห์และดาวเทียมอื่นๆ (เช่น ไททันดวงจันทร์ที่ใหญ่ที่สุดของดาวอังคารและดาวเสาร์)

การศึกษาครั้งใหม่นี้คาดว่าจะมีนัยสำคัญต่อการศึกษาดาวเคราะห์ ดวงจันทร์ และวัตถุท้องฟ้าอื่นๆ ในระบบสุริยะ เช่นเดียวกับการค้นพบทางวิทยาศาสตร์เกี่ยวกับดาวเคราะห์มากมายที่เกิดขึ้นในช่วงไม่กี่ทศวรรษที่ผ่านมา วัตถุที่อยู่นอกโลกได้รับการแสดงว่ามีลักษณะทางธรณีวิทยาคล้ายกับที่นักธรณีวิทยาและนักวิทยาศาสตร์โลกพบที่บ้าน อย่างไรก็ตาม ในหลายกรณี คุณลักษณะที่เกิดขึ้นจากวัสดุที่แตกต่างกันและถูกขับเคลื่อนด้วยกลไกที่แตกต่างกัน

ในแง่นี้ ลักษณะของเนินทรายของ Io นั้นไม่ต่างจากอุณหภูมิของภูเขาไฟเยือกแข็งและความร้อนจากคลื่นที่เกิดขึ้นบนวัตถุที่เป็นน้ำแข็งในระบบสุริยะ การค้นพบเหล่านี้และความเข้าใจที่ดีขึ้นของการวิจัยประเภทนี้จะช่วยให้สะดวกเมื่อภารกิจหุ่นยนต์ (และบางทีอาจเป็นมนุษย์) เริ่มสำรวจดวงจันทร์เช่น Io และพี่น้องกาลิเลียนในอนาคตอันใกล้นี้!

อ่านเพิ่มเติม: Rutger’s Today, Nature Communications

(Visited 1 times, 1 visits today)

Be the first to comment

Leave a comment

Your email address will not be published.


*