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La lune de Jupiter, Io, pourrait avoir un océan de magma infernal sous sa surface

Il y a plus de 200 lunes dans le système solaire, mais aucune comme Io, la troisième plus grande lune Les quatre-vingts lunes de Jupiter. Io est vraiment volcanique. En fait, elle est parsemée de centaines de puissants volcans actifs sous la croûte desquels il doit y avoir quelque chose d’extraordinaire.

Cette chose pourrait être une épaisse couche de roche en fusion au niveau de la lune – ou un «océan de magma souterrain», selon Nouvelle étude Publié dans Revue des sciences planétaires 16 de Yoshinori Miyazaki et David Stephenson, scientifiques planétaires à Caltech.

Cette mer de roche en fusion surchauffée, unique dans le système solaire, pourrait contenir des secrets, d’étranges mécanismes de formation de lunes et de planètes, et même des recettes de vie extraterrestre. Seul un examen plus approfondi de la lune de 2 200 milles de diamètre le dira.

Miyazaki et Stevenson n’ont pas été les premiers scientifiques à deviner ce qui se cache sous la croûte potentiellement épaisse de 20 milles d’Io. Il fait l’objet de débats houleux depuis des années. Mais leur nouvelle étude sur le manteau de la lune, évaluée par des pairs, est peut-être la plus complète à ce jour.

Une éruption volcanique sur Io, la troisième plus grande lune de Jupiter, capturée par le vaisseau spatial New Horizons de la NASA.

NASA/JPL/Université d’Arizona

Pour regarder sous la surface d’Io, Miyazaki et Stevenson ont revisité des tonnes de données de la NASA Sonde Galileoqui a orbité Jupiter pendant huit ans à partir de 1995. L’analyse initiale des données magnétiques de la sonde a conduit à un consensus lâche selon lequel le manteau d’Io – la couche sous la croûte de la lune – comprend une couche supérieure de 30 milles d’épaisseur qui doit être « fondu ou partiellement fondu. » « , » Selon la NASA.

Comparez cela au manteau terrestre, ainsi qu’aux manteaux de tous les autres corps planétaires du système solaire, qui sont pour la plupart solides et composés en grande partie de glace ou de roche surchauffée. En général, les planétologues qui lisent les données de Galileo ont supposé qu’Io avait soit un océan de magma sous terre, soit une sorte de manteau externe rocheux ressemblant à une éponge immergé dans le magma.

Un nouveau regard sur les données mené par Miyazaki et Stephenson conclut qu’il s’agit de la mer en fusion. Ils ont basé leur conclusion sur des estimations de la température du manteau grâce à l’analyse des volcans d’Io, qui peuvent cracher du magma à des centaines de kilomètres dans l’atmosphère de dioxyde de soufre de la lune. Le sommet du manteau peut atteindre des températures de 2 800 degrés Fahrenheit.

C’est chaud. Mais pas assez chaud pour préserver l’intérieur spongieux. L’analyse est complexe, mais elle se résume à ceci : comme une casserole de sauce sur une cuisinière, Io aura besoin de beaucoup de chaleur pour rester constamment spongieux dans le manteau supérieur. sans pour autant Chauffez suffisamment, le bouillon – la roche spongieuse – se séparera : roche en bas et magma en haut.

En calculant les chiffres, Miyazaki et Stephenson ont calculé la chaleur du noyau d’Io ainsi que les effets de son orbite étrange et raide, qui corrode le manteau, répandant la chaleur autour de lui et empêchant Io de se refroidir en permanence.

Ils ont conclu que la sauce se séparerait. « La quantité de chauffage interne est insuffisante pour maintenir un point de fusion élevé », ont-ils écrit. D’où ce qu’ils pensent être le plus haut océan de magma.

Heureusement, nous en saurons plus bientôt. Agence de la NASA Sonde Juno, qui est arrivé autour de Jupiter en 2016, devrait prendre des mesures d’Io en 2023 et 2024 – mesurant spécifiquement le « nombre d’amour », une mesure de la dureté de la planète ou de son absence. « Si un grand nombre d’amour est trouvé, nous pouvons dire avec plus de certitude qu’un océan de magma existe sous la surface d’Io », a déclaré Miyazaki au Daily Beast.

Nous savions déjà que Io était bizarre. Il est possible que même plus bizarre– Et cette bizarrerie pourrait avoir des implications dans la science spatiale. « Je ne pense pas que cela change de manière significative la compréhension de la formation planétaire, mais cela change la façon dont nous voyons la structure interne et l’évolution thermique des objets chauffés comme Io », a déclaré David Grinspoon, scientifique principal au Planetary Science Institute basé en Arizona. La bête quotidienne.

Io et Europa, les deux plus grandes lunes de Jupiter, capturées par le vaisseau spatial Juno de la NASA.

NASA/JPL-Caltech/SwRI/MSSS/Roman Tkachenko

Les astrobiologistes se cachent dans l’ombre académique. Des experts sur comment et où la vie a pu évoluer dans l’univers. S’il y a de la vie extraterrestre quelque part et qu’elle ressemble à de la vie sur Terre, nous devrions nous attendre à la trouver – ou des preuves de son extinction – sur des planètes et des lunes qui avaient ou avaient des environnements semblables à la Terre. Mars. Planète Vénus. appelé une lune de Saturne Encelade.

Mais les volcans, avec leurs transferts d’énergie extrêmes, sont largement considérés comme des composants essentiels d’un écosystème vivant. Ainsi, les planètes et les lunes avec beaucoup de volcans sont d’excellents endroits pour rechercher ET en théorie, cela devrait inclure Io.

Cependant, Io beaucoup volcans. Donc s’il y a de la vie qui évolue là-bas, c’est probablement une vie très extraterrestre Aime vraiment la chaleur. « Les tubes de lave peuvent créer une condition favorable aux microbes », a déclaré Miyazaki.

La question, pour les astrobiologistes, est de savoir si un océan de magma créerait plus ou moins de tubes de lave qu’une éponge de magma. « Je n’ai pas de réponse honnête », a déclaré Miyazaki. « Mais il est intéressant de réfléchir à de telles implications. »

Dirk Schulz-Macuch, astrobiologiste à l’Université technique de Berlin, préconise depuis longtemps une recherche approfondie de la vie sur Io. L’océan de magma ne gâchera cette recherche que s’il est très proche de la surface. La croûte épaisse et douce devrait isoler les régions les plus reculées de la planète de la chaleur desséchante et préserver la possibilité d’évolution. « Il semble y avoir pas mal de pellicules », a déclaré Schultz-McCouch au Daily Beast.

Au contraire, la possibilité d’un océan de magma sur Io ne fait que souligner à quel point la lune est excitante et intéressante – et pourquoi elle devrait être une cible de choix pour les futures sondes spatiales, a déclaré Schulz-McCouch. « Io est un type de lune unique, très dynamique, et nous ne devrions pas l’ignorer complètement. »

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