Niepohamowane wulkany na Io

 Autor David F. Coppedge
Tłumacz Andrew Ostapowicz

© iStockphoto.com/Beboy_Itd

Nieco większy od naszego księżyc Io, krążący wokół Jowisza, zaszokował naukowców w r. 1979, gdy kamery sondy Voyager wykryły pióropusz wybuchu wulkanu. W ciągu 34 lat od tego czasu Io nie miał ani jednego spokojnego dnia. Jest on najbardziej aktywnym wulkanicznie ciałem niebieskim w naszym układzie słonecznym – 100 razy bardziej aktywnym niż nasza ziemia. Io stanowi wielką tajemnicę dla utrzymujących pogląd miliardów lat, ale nie dla przyjmujących biblijny zarys czasu.

Jest to ciało niebieskie, które powinno, jeśliby rzeczywiście było tak stare, być zamarznięte, nie tylko na powierzchni z powodu wielkiej odległości od słońca, ale także wewnątrz. Mniejsze ciała stygną o wiele szybciej od wielkich, a Io jest na skali porównawczej całkiem maleńki. Nawet biorąc pod uwagę rozpad radioaktywny, wnętrze Io powinno już dawno wystygnąć. Mimo to jest niezwykle aktywny wulkanicznie i wyrzuca z siebie lawy najgorętsze ze znanych.

Sławetny Park Narodowy Yellowstone w USA jest dobrze znany ze swej aktywności wulkanicznej, włączając w to gejzery i wrzące gorące źródła. Wytwarza to promieniowanie cieplne powierzchni o mocy około 2 watów na metr kwadratowy.¹ A przeciętne promieniowanie z powierzchni Io wynosi 3 waty na metr kwadratowy, czyli około 50% niż Yellowstone.² A to odnosi się całkowitej powierzchni od bieguna do bieguna, po stronie dnia i po stronie nocy – co daje w sumie zdumiewające 90 tysięcy gigawatów.³ 

Brak kraterów uderzeniowych po całej powierzchni sugeruje, że aktywność wulkaniczna trwa stale od dłuższego czasu, zapełniając uprzednie znaki uderzeń. Każdy metr kwadratowy powierzchni Io wydaje się być pokryty materiałem z wybuchów.

Jeden z naukowców obliczył w r. 2003, że gdyby Io utrzymywał swą aktywność wulkaniczną w ciągu ‘geologicznego czasu’ (tzn. zakładane miliardy lat) tylko w 10% obecnej aktywności. musiałby wyrzucić z siebie całą swoją masę 40 razy.⁴

Sonda kosmiczna Galileo w ciągu swej 8-letniej tury Jowisza przysłała widowiskowe obrazy jezior magmy i pióropuszy od r. 1995 do 2003. Jeden szczególny pióropusz w pobliżu północnego bieguna Io był szczególnie aktywny w r. 1999. Sonda New Horizons (Nowe Horyzonty) przelatując obok Io w r. 2007, zanotowała pióropusz strzelający 320km z tego samego krateru. Galileo zaobserwował jeden pióropusz sięgający prawie 600km wysokości. Materiał z tych wybuchów tworzy wielki pierścień wokół Jowisza. Pierścień ten ze swoim ładunkiem elektrycznym ma wpływ na magnetosferę tej gigantycznej planety.

Jak ewolucjoniści tłumaczą Io?

Zazwyczaj odpowiedź opiera się na tarciu spowodowanym zniekształceniami księżyca podobnymi do przypływów i odpływów na ziemi. Podobnie jak nagrzewa się gumowa piłka ściskana w dłoni, Io jest ściskany przez pole grawitacyjne Jowisza i sąsiedniego księżyca o nazwie Europa. Różnice poziomu w ciągu orbity sięgają kilkuset metrów. Obliczenia wskazują jednak, że wytworzona w ten sposób energia jest zbyt mała, by wydawać tak wiele ciepła. Szereg prac o „Io po Galileo” w czasopiśmie Icarus (maj 2004) nie doszedł do zadowalającego rozwiązania problemu. Jeśliby to proponowane rozwiązanie było zadowalające nie byłoby sugestii, że Io został przyłapany w czasie wzmożonej aktywności,³ co jest jedynym, raczej kulawym, wytłumaczeniem dla utrzymujących pogląd długiego czasu.

Organizacja Jet Propulsion Laboratory wydała orzeczenie prasowe w czerwcu 2012 r. podające, że umiejscowienie źródeł ciepła na Io „uniemożliwia przyjęty model wewnętrznego nagrzewania”. A w bieżącym r. (2013) raport NASA stwierdza, że kratery wulkaniczne są „znacznie oddalone” (30–60⁰) od ich umiejscowienia wymaganego przez model zniekształceń.⁵

Niektóre z owych modeli wymagają by skorupa Io miała konsystencję gąbczastej breji. Jednak ten niewielki księżyc ma łańcuchy górskie przewyższające Góry Skaliste czy Himalaje. Jeden z nich przekracza 17km, prawie dwukrotną wysokość jaką ma Mount Everest. A gąbczasta breja nie byłaby w stanie utrzymać takich gór.

Dalszy problem

Co więcej, niektóre lawy mają temperaturę około 1340°C,⁶ wyższą niż lawy na ziemi. Wskazuje to, iż lawy te są bogate w pierwiastki takie jak żelazo i magnez, a zawierają mało ditlenku krzemu (<45%). Lawy zawierające więcej ditlenku krzemu normalnie nie przekraczają temperatury 1200°C. Stwarza to nowy problem, gdyż skały zawierające dużo żelaza są cięższe i w ciągu długiego czasu geologicznego powinny opaść do środka pozostawiając skorupę z lżejszych składników, co uniemożliwiłoby erupcje owej gorącej, ciężkiej lawy.⁴

W międzyczasie Io nadal stawia wyzwania dla przyjmujących długie okresy czasu. Rekordowy wybuch 22 lutego 2001 był największym kiedykolwiek zanotowanym w układzie słonecznym. Pokrył on obszar tysiąc razy większy niż obszar aktywnego wulkanu Etna na Sycylii. Ten pojedynczy wybuch rywalizuje z wszystkimi innymi wybuchami na Io wziętymi razem. Inny wielki wybuch nastąpił miesiąc później w innym miejscu. W marcu 2003 nastąpił kolejny „super wybuch” ; jeszcze jeden w r. 2006 został oszacowany 7.7 trylionów watów.⁷ Nie byłoby to logiczne, by twierdzić, że były to wyjątkowe i rzadkie w jego historii wydarzenia. Innymi słowy, że trafiliśmy na ten szczególny okres jego istnienia i ‘przyłapaliśmy go na gorącym uczynku’, jak to sugeruje tytuł wspomnianego wcześniej artykułu w czasopiśmie Nature.³

Według biblijnej historii około 6000 lat od jego stworzenia, Io mógł stopniowo stygnąć od jeszcze bardziej wzmożonej na początku aktywności, ale nierozsądne jest oczekiwać, że mógł wybuchać z taką intensywnością przez miliardy lat. Wśród wielu innych dowodów młodego wieku układu słonecznego Io jest jednym z najbardziej widowiskowych.