Aktivní sopky naší sluneční soustavy

Posted on
Autor: Laura McKinney
Datum Vytvoření: 4 Duben 2021
Datum Aktualizace: 11 Smět 2024
Anonim
Aktivní sopky naší sluneční soustavy - Geologie
Aktivní sopky naší sluneční soustavy - Geologie

Obsah


Sopky na Io: Io, Jupiterův měsíc, je nejvíce vulkanicky aktivním tělem v naší sluneční soustavě. Má více než 100 aktivních sopečných center, z nichž mnohá mají více aktivních průduchů. Erupce opakovaně objevují velké části měsíce. Obrázek NASA.


Gejzír na Enceladusu: Barevně vylepšený pohled na kryovolkanickou aktivitu na saturnském měsíci Enceladus. Tyto gejzíry pravidelně odstřikují oblaky složené převážně z vodní páry s malým množstvím dusíku, metanu a oxidu uhličitého. Obrázek NASA.

Co je to Cryovolcano?

Většina lidí definuje slovo „sopka“ jako otvor v zemském povrchu, skrz který uniká roztavený horninový materiál, plyny a sopečný popel. Tato definice funguje dobře pro Zemi; Některá těla naší sluneční soustavy však mají ve svém složení značné množství plynu.


Planety blízko slunce jsou skalnaté a produkují křemičité skalní magmy podobné těm na Zemi. Planety za Marsem a jejich měsíce však kromě křemičitanových hornin obsahují značné množství plynu. Sopky v této části naší sluneční soustavy jsou obvykle kryopohony. Místo propuknutí roztavené horniny vybuchují studené, kapalné nebo zmrazené plyny, jako je voda, amoniak nebo metan.



Sopka Io Tvashtar: Tato pětikrámová animace vytvořená pomocí obrázků pořízených kosmickou lodí New Horizons ilustruje sopečnou erupci na Io, Jupiteru. Odhadovaný oblak erupce je asi 180 kilometrů vysoký. Obrázek NASA.

Jupiters Moon Io: nejaktivnější

Io je nejvíce vulkanicky aktivní tělo v naší sluneční soustavě. To většinu lidí překvapí, protože díky velké vzdálenosti od Slunce a jejího ledového povrchu to vypadá jako velmi chladné místo.


Io je však velmi malý měsíc, který je nesmírně ovlivněn gravitací obří planety Jupiter. Gravitační přitažlivost Jupitera a jeho dalších měsíců má na Io tak silné „tahy“, že se neustále deformuje silnými vnitřními přílivy. Tyto přílivy způsobují obrovské množství vnitřního tření. Toto tření zahřívá Měsíc a umožňuje intenzivní vulkanickou aktivitu.

Io má stovky viditelných sopečných průduchů, z nichž některé tryskaly do atmosféry vysoké paprsky zmrzlé páry a „sopečného sněhu“ stovky mil. Tyto plyny by mohly být jediným produktem těchto erupcí, nebo by mohla být přítomna nějaká přidružená silikátová hornina nebo roztavená síra. Oblasti kolem těchto průduchů ukazují, že byly „znovu zabaleny“ s plochou vrstvou nového materiálu. Tyto obnovené oblasti jsou dominantním povrchovým prvkem Io. Velmi malý počet impaktních kráterů na těchto površích, ve srovnání s jinými těly ve sluneční soustavě, je důkazem nepřetržité vulkanické aktivity a resurfacingu.

Sopečná erupce na Io: Obrázek jedné z největších erupcí, jaké kdy byly pozorovány na Jupitersově měsíci, Io, pořízené 29. srpna 2013 Katherine de Kleer z Kalifornské univerzity v Berkeley pomocí Gemini North Telescope. Předpokládá se, že tato erupce vypustila horkou lávu stovky mil nad povrchem Iosu. Více informací.

"Záclony ohně" na Io

4. srpna 2014 NASA zveřejnila obrázky sopečných erupcí, ke kterým došlo na Jupiterově měsíci Io mezi 15. srpnem a 29. srpnem 2013. Během tohoto dvoutýdenního období se věří, že erupce dostatečně silné k vypuštění materiálu stovky mil nad povrchem měsíce k tomu došlo.

Kromě Země je Io jediným tělem sluneční soustavy, které je schopno vybuchnout extrémně horkou lávu. Kvůli nízké gravitaci měsíců a magmatické výbušnosti se předpokládá, že velké erupce vypustí desítky kubických mil lávy vysoko nad měsícem a znovu se objeví několik oblastí.

Doprovodný infračervený snímek ukazuje erupci 29. srpna 2013 a byl pořízen Katherine de Kleer z University of California v Berkeley pomocí severního dalekohledu Gemini s podporou Národní vědecké nadace. Je to jeden z nejúžasnějších obrazů sopečné činnosti, jaké byly kdy pořízeny. V době tohoto obrazu se věří, že velké trhliny na povrchu Iosu propouští „záclony ohně“ až několik kilometrů dlouhé. Tyto „záclony“ jsou pravděpodobně podobné praskajícím trhlinám pozorovaným během erupce Kilauea na Havaji v roce 2018.

Cryovolcano mechanics: Schéma toho, jak by mohl cryovolcano fungovat na Io nebo Enceladus. Kapsy tlakové vody na krátkou vzdálenost pod povrchem jsou zahřívány vnitřním přílivovým účinkem. Když jsou tlaky dostatečně vysoké, odvádějí se na povrch.

Triton: První objevený

Triton, Měsíc Neptunu, byl prvním místem ve sluneční soustavě, kde byly pozorovány kryopohony. Sonda Voyager 2 během svého letu v roce 1989 pozorovala oblaky plynného dusíku a prachu až do výšky 5 km. Tyto erupce jsou zodpovědné za hladký povrch Tritonů, protože plyny kondenzují a padají zpět na povrch a vytvářejí hustou přikrývku podobnou sněhu.

Někteří vědci se domnívají, že sluneční záření proniká povrchovým ledem Tritonu a zahřívá tmavou vrstvu pod ním. Zachytené teplo odpařuje podpovrchový dusík, který expanduje a nakonec propukne ledovou vrstvou výše. To by bylo jediné známé umístění energie z vnějšku těla způsobující sopečnou erupci - energie obvykle pochází zevnitř.

Cryovolcano on Enceladus: Umělecká vize o tom, jak by mohl cryovolcano vypadat na povrchu Enceladusu, se Saturnem viditelným na pozadí. Obrázek NASA. Zvětšit.

Enceladus: Nejlepší dokumentovaný

Cryovolcanoes na Enceladus, měsíc Saturn, byl poprvé dokumentován kosmickou lodí Cassini v roce 2005. Kosmická loď zobrazovala trysky ledových částic odvětraných z jižní polární oblasti. Díky tomu byl Enceladus čtvrtým tělem sluneční soustavy s potvrzenou sopečnou aktivitou. Kosmická loď vlastně proletěla kryo-vulkanickým oblakem a dokumentovala své složení jako hlavně vodní páru s malým množstvím dusíku, metanu a oxidu uhličitého.

Jedna teorie pro mechanismus za kryokoncanismem je to, že pod povrchem kapes pod tlakovou vodou existuje krátká vzdálenost (možná jen několik desítek metrů) pod povrchem měsíců. Tato voda je udržována v kapalném stavu přílivovým ohřevem vnitřku měsíců. Občas tyto tlakové vody proudí na povrch a vytvářejí oblak vodní páry a ledových částic.

Důkaz o činnosti

Nejpřímějším důkazem, který lze získat pro dokumentování sopečné činnosti na mimozemských tělech, je vidět nebo si představit erupci, která se odehrává. Dalším důkazem je změna povrchu těla. Erupce může způsobit zakrytí trosek nebo resurfacing. Sopečná aktivita na Io je dostatečně častá a povrch je dostatečně viditelný, aby bylo možné tyto typy změn pozorovat. Bez takových přímých pozorování může být ze Země obtížné vědět, zda je vulkanismus nedávný nebo starověký.

Potenciální oblast nedávné sopečné činnosti na Pluto: Barevný pohled s vysokým rozlišením na jeden ze dvou potenciálních kryo-solárií spatřených na povrchu Pluta kosmickou lodí New Horizons v červenci 2015. Tato funkce, známá jako Wright Mons, je asi 90 mil (150 km) napříč a 2,5 míle (4 km) vysoký. Pokud je to ve skutečnosti sopka, jak se předpokládá, byla by to největší taková vlastnost objevená ve vnější sluneční soustavě. Zvětšit.

Objeví se další aktivita?

Cryovolcanoes na Enceladus byl objeven až v roce 2005 a vyčerpávající hledání nebylo provedeno v celé sluneční soustavě pro tento typ činnosti. Ve skutečnosti se někteří domnívají, že sopečná činnost na našem blízkém sousedovi Venuši stále probíhá, ale je skryta pod hustou oblačností. Několik funkcí na Marsu naznačuje možnou nedávnou aktivitu. Je také velmi pravděpodobné, pravděpodobně pravděpodobné, že aktivní sopky nebo kryopohony budou objeveny na měsících ledových planet ve vnějších částech naší sluneční soustavy, jako jsou Evropa, Titan, Dione, Ganymede a Miranda.

V roce 2015 vědci pracující s obrázky z mise NASAs New Horizons shromáždili barevné obrázky potenciálních kryopekanů na povrchu Pluta ve vysokém rozlišení. Doprovodný obrázek ukazuje oblast na Plutu s možnou ledovou sopkou. Vzhledem k tomu, že kolem této potenciální sopky existuje jen velmi malé množství kráterů, má se geologicky mladý věk. Podrobnější fotografie a vysvětlení naleznete v tomto článku na webu NASA.gov.

Ahuna Mons, hora ledu se slanou vodou na povrchu trpasličí planety Ceres, je zobrazena v tomto simulovaném perspektivním pohledu. Předpokládá se, že se vytvořil po oblaku slané vody a skály vystoupané skrz vnitřek trpasličí planety, a pak vybuchl oblak slané vody. Slaná voda zmrzla do ledu se slanou vodou a postavila horu, která je nyní vysoká asi 2,5 mil a šířka 10,5 mil. Obrázek NASA / JPL-Caltech / UCLA / MPS / DLR / IDA.

V roce 2019 vědci z NASA, Evropské kosmické agentury a Německého leteckého centra zveřejnili studii, o které věří, že řeší záhadu toho, jak vznikla Ahuna Mons, hora na povrchu Ceres, největší objekt v asteroidním pásu. Věří, že Ahuna Mons je kryokoncano, které propuklo slanou vodu poté, co stoupající oblak vystoupil na povrch trpasličí planety. Další informace naleznete v tomto článku na webu NASA.gov.

Je to vzrušující čas sledovat vesmírný průzkum!