新たな研究によると、NASAの科学者らは木星の衛星イオの火山が太陽系で最も強力であることを発見した。
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| 多くの活火山がある木星の衛星イオの表面。（出典：NASA） |
イオは直径3,600キロメートルで月よりわずかに大きい程度ですが、NASAによると約400の火山があります。これらの噴火による噴煙は宇宙空間まで数キロメートルも広がり、地球から大型望遠鏡を通して見ることができます。
これらの印象的な火山は、1979年に科学者リンダ・モラビトによって初めて発見されました。その後、NASAのボイジャー1号宇宙船によって撮影されました。
「これらの火山が発見されて以来、天文学者らは数十年にわたり、これほど強力な火山のエネルギー源となっている溶岩は何なのか疑問に思ってきた」とNASAの主任研究員スコット・ボルトン氏は語った。
木星とその衛星を調査するために2011年に打ち上げられた探査機ジュノーは、2023年と2024年に既にイオを2回フライバイし、イオから1,500km以内に接近しています。「ジュノーの2回のフライバイから得られたデータは、これらの火山が実際にどのように機能しているかについて、ある程度の知見を与えてくれました」とボルトン氏は述べています。
これらの接近通過中に、ジュノー宇宙船はデータを収集し、科学者は衛星イオとその主惑星である木星の間の重力を測定することができた。
イオは平均42万2000kmの距離を木星の周りを公転し、42.5時間ごとに楕円軌道を一周します。軌道の形状により、イオと主惑星の距離は変化し、両者の重力も変化します。つまり、イオは常に木星に引き寄せられ、潮汐力によって風船のように押し出されている状態です。この現象は「潮汐力による伸縮」と呼ばれています。
「この継続的なたわみにより、熱という形で膨大なエネルギーが発生し、文字通りイオの内核が溶けてしまいます」と科学者スコット・ボルトン氏は言う。
これまで、イオの内部には、表面下全体に広がる広大な溶岩の海が存在すると考えられていました。しかし、ボルトン氏が率いる研究は、12月12日に米国科学誌「ネイチャー」に発表され、そうではないことを示唆しています。
研究チームのデータにより、イオの内部は大部分が固体であり、イオの各火山の下にそれぞれマグマ溜まりがあることがわかった。
「ジュノーによる、潮汐力が必ずしも溶岩海を作り出すわけではないという発見は、イオの深部に関するこれまでの知識を再考させる」と研究共著者のライアン・パーク氏は述べた。
これらの研究成果は、木星の衛星エウロパや土星の衛星エンケラドゥス、さらには太陽系外の太陽系外惑星にとっても参考となる意義を持つ。
「私たちの新たな発見は、惑星の形成と進化についての私たちの知識を再考する機会を与えてくれる」とパーク氏は語った。
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