激しい火山が数十億年にわたって木星の衛星イオを破壊した。
Nature Briefingのサラ・ワイルド(Sarah Wild)は2024年04月18日に、この火山の月の歴史を理解すれば、初期の地球の状況について新たな洞察が得られる可能性があると報告した。
つまり、火山や温泉が多い地球もこのような状況から始まったのではないかと言う考えが、そこにはある。
木星の衛星イオ(Jupiter’s moon Io)は、数十億年にわたって、おそらく太陽系の45億7000万年の歴史全体においても、火山活動によって継続的に形成されてきたことが研究で示唆されている。
2024年04月18日にサイエンス(Science)誌に掲載されたこの研究結果1は、地球外生命体の探索や、地球を含む火山衛星や惑星の理解に影響を及ぼす。
イオは太陽系で最も火山活動が活発な場所で、その表面には数百もの火山がある。このため、月の過去を研究することが困難になる。月は、噴煙から降り注ぐ溶岩と灰の絶え間ない流れによって継続的に再表面を形成しており、その歴史の物理的証拠は隠蔽されている。この火山活動は、イオの木星の軌道が、隣接する2つの衛星、エウロパ(Europa)とガニメデ(Ganymede)の軌道と同期しているために発生する。それらの間の重力相互作用により、イオの軌道は楕円形になり、定期的に月の中心が圧迫され、摩擦と加熱が引き起こされる。
硫黄の研究
イオの火山が噴火すると、硫黄分を多く含むガスが大気中に噴出しる。 研究者らはこの硫黄を「イオの長期進化を研究するためのトレーサー」として使用することができたと、パサデナにあるカリフォルニア工科大学の惑星科学者で、この研究の共著者であるキャサリン・デ・クリアー(Katherine de Kleer, a planetary scientist at the California Institute of Technology in Pasadena and a co-author of the study)は説明する。
デ・クレーアによると、太陽系全体で、2つの硫黄同位体(硫黄32(sulfur-32)とそれより少し重い硫黄34(sulfur-34))の比率は比較的一定しているという。彼女と同僚らは、チリにある電波望遠鏡「アタカマ大型ミリ波/サブミリ波アレイ(Atacama Large Millimeter/submillimeter Array)」を使用して、イオの大気中の硫黄放出を測定し、2つの同位体間の比率を計算した。
彼らの観察により、イオは元々利用可能だった硫黄の94 ～ 99%を失っていることが明らかになった。大気の上部では、硫黄同位体の比率が軽い方にわずかに偏っており、硫黄32を豊富に含むこれらのガスは、「毎秒約1トンの損失で大気の上部から剥ぎ取られている。」「何十億年にもわたってこの不一致が蓄積し、イオの全体的な硫黄組成が重くなってきました。」とクラーは言う。研究者らは、軽質硫黄が失われる現在の速度から推定して、イオの火山はその歴史のほとんどで噴火し続けていると計算した。
エウロパ(Europa)への影響
この研究はまた、イオ、エウロパ、ガニメデが太陽系の誕生以来、またはその直後に同じ軌道のダンスに巻き込まれたことを示唆するモデルを検証しています。 このことから、エウロパでも同様の期間、同様の加熱が続いている可能性が高まる。エウロパは、太陽系内で生命が存在する可能性のある場所の有望な候補です。 数十億年にわたる加熱は「長期的にヨーロッパの地下海の居住可能性を高めるだろう。」とデ・クレア氏は述べている。
イオ島の非常に熱く、水っぽい溶岩は、現在地球上で見られるものよりもはるかに熱いです。「しかし、これは、地球の歴史の初期に支配的であったマグマの組成であると考えられています。そのとき、私たちは、大規模な溶岩流の領域を敷き詰めたこれらの巨大な出来事を経験しました。」 短期間です。」 「イオの火山活動は、火山活動のメカニズムと地球の初期の歴史を知る窓を与えてくれるかもしれません。」とデ・クレア氏は言う。
ユタ州プロボにあるブリガム・ヤング大学の惑星地質学者、ジャニ・ラデボー(Jani Radebaugh, a planetary geologist at Brigham Young University in Provo, Utah)は今回の発見を歓迎している。
「イオの火山活動がさらにエキサイティングで、さらに極端になるかもしれないということは、驚くべきことです。」「この結果は、イオのさらなる探査が、私たちの惑星を含む他の火山世界の知られざる歴史を解明するのに役立つことを明らかにしました。」と彼女は言う。
ただし、人間の寿命から、断片を見ているだけかもしれない。
これに似た星をさらに見つけ、それらをつなぎあわせないと、ほとんどわからないままとも言える。
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