Buzz
Từ khi tàu Voyager gửi hình ảnh về vệ tinh Io phun tro bụi vào không gian, con người đã hiểu rõ hơn về hoạt động của núi lửa trên vệ tinh này. Người ta nhận ra rằng Io - nhỏ hơn Sao Thủy một chút - là hành tinh có hoạt động núi lửa mạnh mẽ nhất trong Hệ Mặt trời, do lực hấp dẫn của Sao Mộc và ba mặt trăng lớn khác của nó. Io có nhiều núi lửa đến nỗi bề mặt của nó đã bị biến đổi hoàn toàn và không có dấu vết của các miệng hố va chạm.
Gần đây, vào ngày 16/4, Phòng thí nghiệm Sức đẩy Phản Lực (JPL) đã công bố hình ảnh mới về Io, bao gồm một hòn đảo trong hồ dung nham và các dấu hiệu cho thấy hoạt động của núi lửa đã định hình Io từ khi hình thành đến nay, dựa trên dữ liệu từ tàu Juno và dãy kính viễn vọng ALMA trên Trái đất.
Minh họa quang cảnh trên Mặt trăng Io.
Hồ dung nham và dốc núi thẳng đứng
Nhiệm vụ chính của tàu quỹ đạo Juno là nghiên cứu Sao Mộc, bao gồm việc theo dõi các cơn bão và phân tích thành phần bên trong chúng. Tuy nhiên, Juno cũng đã đi qua Io trong quá trình quỹ đạo của mình. Juno đã bay qua Io vào tháng 12/2023 và tháng 2/2024, chụp được những hình ảnh cận cảnh đầu tiên của mặt trăng này từ khoảng cách 1.500 km.
Bề mặt nhiều núi lửa của vệ tinh Io.Họ tập trung vào hai nguyên tố chính là lưu huỳnh và clo. Lưu huỳnh có hai đồng vị phổ biến là 32 và 34, còn clo có 35 và 37. Clo chủ yếu tồn tại dưới dạng muối natri và kali trong khí quyển, nhưng nhanh chóng bị phân hủy khi tiếp xúc với ánh sáng và bức xạ. Dữ liệu từ ALMA chỉ ra rằng cả hai loại muối này tập trung ở các khu vực cụ thể, có thể liên quan đến các núi lửa hoạt động. Dữ liệu từ các đồng vị clo không ổn định nên chỉ được sử dụng để kiểm tra tính chính xác của dữ liệu lưu huỳnh.
Hoạt động núi lửa đã diễn ra từ 4,5 tỷ năm trước.
Lưu huỳnh chủ yếu tồn tại dưới dạng oxit và kéo dài trong thời gian dài hơn, mở rộng sự phân bố trên khí quyển của Io. Sự khác biệt về các đồng vị giữa mặt đối diện với Sao Mộc và mặt tối của Io đã được đo lường, sau đó kết quả được trung bình. Giá trị trung bình này cho thấy sự dư thừa lớn của đồng vị lưu huỳnh nặng hơn (³⁴S) so với mức trung bình của Hệ Mặt trời.
Phun trào một lần không thể tạo ra lượng dư thừa đủ lớn. Do đó, giả thiết rằng Io đã “tái chế” sulfur dioxit trong khí quyển, đưa nó trở lại bề mặt rồi phun lại nhiều lần thông qua các núi lửa. Dựa trên tốc độ mất khối hiện tại, đây cho thấy hoạt động núi lửa của Io đã tồn tại từ khi mặt trăng này được hình thành, có nghĩa là chúng đã hoạt động địa chất trong suốt lịch sử 4,5 tỷ năm của Io.
