راز دنیای جهنمی منظومه شمسی؛ درون آیو، قمر آتشفشانی مشتری چه می‌گذرد؟

شاید اصلی‌ترین دلیل بررسی آیو این باشد که اطلاعاتی را درباره اصول گرمایش کشندی آشکار می‌کند. موتور گرمایش کشندی آیو همچنان شگفت‌انگیز است. به وضوح می‌توان دید حجم زیادی ماگمای تغذیه‌کننده‌ی آتشفشان‌ها در حال تولید است؛ اما اگر این گرمایش یک اقیانوس ماگمایی زیرسطحی ایجاد نمی‌کند، آیا به این معنی است که گرمایش کشندی، اقیانوس‌های آب را نیز ایجاد نمی‌کند؟ دانشمندان همچنان اطمینان دارند که چنین است.

هیچ‌کس تردید ندارد که انسلادوس، قمر زحل که آن هم تحت گرمایش کشندی قرار دارد، دارای یک اقیانوس زیرزمینی آب شور است. فضاپیمای کاسینی نه تنها نشانه‌هایی از وجود آن کشف کرد، بلکه مستقیماً مقداری از آب فوران‌کرده از قطب جنوب این قمر را نمونه‌برداری کرد و اگرچه درباره‌ی وجود اقیانوس در اروپا کمی شک و تردید وجود دارد، بیشتر دانشمندان بر این باورند که چنین اقیانوسی وجود دارد.

اما اگر هر دو قمر تحت تأثیر گرمایش کشندی هستند، چرا فقط اروپا اقیانوس درونی دارد؟ به گفته‌ی نیمو: «تفاوتی بنیادی بین اقیانوس آب مایع و اقیانوس ماگما وجود دارد. ماگما می‌خواهد فرار کند؛ ولی آب واقعاً این میل را ندارد.» سنگ مایع چگالی کمتری نسبت به سنگ جامد دارد، بنابراین تمایل دارد به سرعت بالا بیاید و فوران کند؛ پژوهش جدید نشان می‌دهد که در آیو، ماگما مدت کافی در اعماق نمی‌ماند تا اقیانوس وسیع و به‌هم پیوسته تشکیل دهد؛ اما آب مایع، به طور غیرمعمول، چگال‌تر از فرم یخی خود است. به گفته‌ی سوری، آب مایع سنگین‌تر است، بنابراین در قالب اقیانوس جمع می‌شود.

سوری اضافه کرد: «فکر می‌کنم این پیام کلی این مقاله است.» گرمایش کشندی ممکن است در ایجاد اقیانوس‌های ماگما دچار مشکل شود؛ اما در قمرهای یخی، به لطف چگالی بسیار پایین یخ به راحتی می‌تواند اقیانوس‌های آبی ایجاد کند و این نشان می‌دهد که حیات ممکن است در بسیاری از محیط‌های سکونت‌پذیر سراسر منظومه‌ی شمسی راه خود را پیدا کند.

این کشف که آیو فاقد اقیانوس کم‌عمق ماگمایی است، نشان می‌دهد که چقدر درباره‌ی گرمایش کشندی کم می‌دانیم. دی‌کلیر گفت: «ما هرگز واقعاً نفهمیدیم که در کدام بخش از درون آیو، گوشته در حال ذوب‌شدن است و این مواد مذاب گوشته چگونه به سطح می‌رسد.»

ماه خود ما نیز نشانه‌هایی از گرمایش کشندی اولیه را نشان می‌دهد. قدیمی‌ترین کریستال‌های آن ۴٫۵۱ میلیارد سال پیش، از جریان ماده‌ی مذابی که بر اثر برخورد عظیمی از زمین پرتاب شده بود، تشکیل شدند؛ اما بسیاری از کریستال‌های قمری به نظر می‌رسد از یک منبع دوم ماگمایی در حدود ۴٫۳۵ میلیارد سال پیش ایجاد شده‌اند. سؤال اینجاست که ماگمای بعدی از کجا آمده بود؟

نیمو و همکارانش در مقاله‌ای که دسامبر گذشته در مجله نیچر منتشر شد، ایده‌ای مطرح کردند: شاید ماه زمین زمانی شبیه به آیو بوده است. در آن زمان ماه بسیار به زمین نزدیک‌تر بود و میدان‌های گرانشی زمین و خورشید بر سر کنترل آن با هم رقابت می‌کردند. در یک آستانه‌ی مشخص، زمانی که تأثیر گرانشی هر دو تقریباً برابر شد، احتمالا ماه مدتی در مدار بیضی‌شکل حرکت کرد و تحت گرمایش کشندی ناشی از نیروی گرانشی زمین قرار گرفت. احتمالا درون آن دوباره ذوب و باعث شکوفایی ثانویه و شگفت‌انگیز فعالیت آتشفشانی شد؛ اما همچنان مشخص نیست که گرمایش کشندی دقیقاً در کدام قسمت از درون ماه متمرکز بوده و بنابراین ذوب در کجا اتفاق افتاده است.

شاید اگر بتوانیم آیو و چند قمر دیگر منظومه شمسی را که موتورهای کشندی پنهانی دارند، درک کنیم، بتوانیم ماه خودمان را هم بهتر بفهمیم. فعلاً این گوی آتشفشانی همچنان رازآلود باقی مانده است. دیویس می‌گوید: «آیو موجودی پیچیده است. هرچه بیشتر آن را مشاهده می‌کنیم، داده‌ها و تحلیل‌ها پیشرفته‌تر و از سویی گیج‌کننده‌تر می‌شوند.»