ภูเขาไฟที่กำลังทำงานของระบบสุริยะของเรา

น้ำพุร้อนในเอนเซลาดั: มุมมองที่เพิ่มสีสันของกิจกรรม cryovolcanic บน Saturns moon Enceladus กีย์เซอร์เหล่านี้ระเบิดขนนกออกเป็นประจำซึ่งส่วนใหญ่ประกอบด้วยไอน้ำที่มีไนโตรเจนเล็กน้อยมีเธนและคาร์บอนไดออกไซด์เล็กน้อย ภาพของนาซา

Cryovolcano คืออะไร

คนส่วนใหญ่นิยามคำว่า "ภูเขาไฟ" เป็นช่องเปิดในพื้นผิวโลกซึ่งวัสดุหินเหลวก๊าซและเถ้าภูเขาไฟหลบหนี คำจำกัดความนี้ใช้ได้ดีสำหรับโลก อย่างไรก็ตามร่างกายบางส่วนในระบบสุริยะของเรามีก๊าซจำนวนมากในองค์ประกอบของมัน

ดาวเคราะห์ที่อยู่ใกล้ดวงอาทิตย์นั้นเต็มไปด้วยหินและก่อให้เกิดหินแมกมาลิสคล้ายกับที่เห็นบนโลก อย่างไรก็ตามดาวเคราะห์ที่อยู่นอกดาวอังคารและดวงจันทร์ของพวกมันนั้นมีก๊าซจำนวนมากนอกเหนือไปจากหินซิลิเกต ภูเขาไฟในส่วนนี้ของระบบสุริยะของเรามักจะเป็น cryovolcanoes แทนที่จะระเบิดหินที่หลอมเหลวพวกเขาปะทุก๊าซเย็นของเหลวหรือแช่แข็งเช่นน้ำแอมโมเนียหรือมีเธน

ภูเขาไฟ Io Tvashtar: อนิเมชั่นห้าเฟรมนี้ผลิตโดยใช้ภาพที่ถ่ายโดยยานอวกาศ New Horizons แสดงให้เห็นการระเบิดของภูเขาไฟบน Io ซึ่งเป็นดวงจันทร์ของดาวพฤหัสบดี ขนนกที่ปะทุขึ้นนั้นคาดว่าจะสูงประมาณ 180 ไมล์ ภาพของนาซา

จูปิเตอร์ Moon Io: แอคทีฟมากที่สุด

Io เป็นร่างกายที่มีความเคลื่อนไหวมากที่สุดในระบบสุริยะของเรา สิ่งนี้ทำให้คนส่วนใหญ่ประหลาดใจเพราะ Ios อยู่ห่างจากดวงอาทิตย์และพื้นผิวน้ำแข็งทำให้มันดูเหมือนเป็นสถานที่ที่เย็นมาก

อย่างไรก็ตามไอโอเป็นดวงจันทร์เล็ก ๆ ที่ได้รับอิทธิพลมหาศาลจากแรงดึงดูดของดาวพฤหัสยักษ์ แรงดึงดูดของแรงดึงดูดของดาวพฤหัสบดีและดวงจันทร์อื่น ๆ นั้นออกแรง "ดึง" ที่แข็งแกร่งเช่นนี้บน Io ซึ่งมันเปลี่ยนรูปอย่างต่อเนื่องจากกระแสน้ำภายในที่แข็งแกร่ง กระแสน้ำเหล่านี้สร้างแรงเสียดทานภายในจำนวนมหาศาล แรงเสียดทานนี้ทำให้ดวงจันทร์ร้อนขึ้นและทำให้เกิดภูเขาไฟที่รุนแรง

ไอโอมีช่องลมภูเขาไฟที่มองเห็นได้หลายร้อยแห่งบางแห่งระเบิดไอพ่นน้ำแข็งและ "หิมะภูเขาไฟ" หลายร้อยไมล์สูงสู่ชั้นบรรยากาศ ก๊าซเหล่านี้อาจเป็นผลมาจากการปะทุเหล่านี้เพียงอย่างเดียวหรืออาจมีหินซิลิเกตหรือซัลเฟอร์ที่หลอมละลายที่เกี่ยวข้อง พื้นที่รอบ ๆ ช่องระบายอากาศเหล่านี้แสดงหลักฐานว่าพวกเขาได้ "กลับมา" อีกครั้งด้วยวัสดุใหม่ที่แบนราบ พื้นที่ผิวสัมผัสเหล่านี้เป็นคุณสมบัติพื้นผิวที่โดดเด่นของ Io หลุมอุกกาบาตที่มีแรงกระแทกน้อยมากบนพื้นผิวเหล่านี้เมื่อเปรียบเทียบกับวัตถุอื่นในระบบสุริยะเป็นหลักฐานของการระเบิดของภูเขาไฟอย่างต่อเนื่องและการเกิดใหม่

การปะทุของภูเขาไฟบน Io: ภาพหนึ่งของการปะทุครั้งใหญ่ที่สุดเท่าที่เคยพบเห็นบนดวงจันทร์พฤหัสไอโอถ่ายเมื่อวันที่ 29 สิงหาคม 2556 โดย Katherine de Kleer จากมหาวิทยาลัยแห่งแคลิฟอร์เนียที่ Berkeley โดยใช้กล้องโทรทรรศน์ Gemini North การปะทุครั้งนี้มีความคิดว่าได้เปิดตัวลาวาร้อนหลายร้อยไมล์เหนือพื้นผิวไอโอส ข้อมูลมากกว่านี้.

"Curtain of Fire" บน Io

เมื่อวันที่ 4 สิงหาคม 2014 องค์การนาซ่าเผยแพร่ภาพการปะทุของภูเขาไฟที่เกิดขึ้นบนดาวพฤหัสไอโอระหว่างวันที่ 15 สิงหาคมถึง 29 สิงหาคม 2556 ในช่วงระยะเวลาสองสัปดาห์นั้นการปะทุที่ทรงพลังมากพอที่จะปล่อยวัสดุหลายร้อยไมล์เหนือพื้นผิวของดวงจันทร์ ที่จะเกิดขึ้น

นอกเหนือจากโลกแล้ว Io ยังเป็นวัตถุเดียวในระบบสุริยะที่สามารถระเบิดลาวาร้อนจัดได้ เนื่องจากแรงโน้มถ่วงของดวงจันทร์ต่ำและการระเบิดของแมกมาสการระเบิดครั้งใหญ่เชื่อว่าจะส่งลาวาสูงสิบลูกบาศก์ไมล์เหนือดวงจันทร์และคืนพื้นที่ขนาดใหญ่ในช่วงเวลาเพียงไม่กี่วัน

ภาพอินฟราเรดที่ประกอบขึ้นแสดงการปะทุของวันที่ 29 สิงหาคม 2013 และถูกซื้อโดย Katherine de Kleer แห่ง University of California at Berkeley โดยใช้กล้องโทรทรรศน์ Gemini North โดยได้รับการสนับสนุนจาก National Science Foundation มันเป็นหนึ่งในภาพที่งดงามที่สุดของกิจกรรมภูเขาไฟที่เคยถ่าย ในช่วงเวลาของภาพนี้รอยแยกขนาดใหญ่ในพื้นผิวไอโอสเชื่อว่ามีการปะทุ "ม่านแห่งไฟ" ยาวหลายไมล์ "ม่าน" เหล่านี้อาจคล้ายกับรอยแยกที่เห็นในระหว่างการปะทุของ Kilauea ในฮาวายในปี 2018

กลศาสตร์ Cryovolcano: แผนผังแสดงว่า cryovolcano นั้นทำงานบน Io หรือ Enceladus ได้อย่างไร กระเป๋าของน้ำที่มีแรงดันเป็นระยะทางสั้น ๆ ใต้พื้นผิวจะถูกทำให้ร้อนโดยการกระทำของน้ำขึ้นน้ำลงภายใน เมื่อความดันสูงพอจะระบายออกไปที่พื้นผิว

ไทรทัน: การค้นพบครั้งแรก

ไทรทันเป็นดวงจันทร์ของดาวเนปจูนเป็นตำแหน่งแรกในระบบสุริยะที่สังเกตพบ cryovolcanoes ยานสำรวจ Voyager 2 สังเกตเห็นขนนกของก๊าซไนโตรเจนและฝุ่นละอองสูงถึงห้าไมล์ในช่วงปี 1989 flyby การปะทุเหล่านี้มีความรับผิดชอบต่อพื้นผิวที่เรียบของ Tritons เพราะก๊าซจะกลั่นตัวเป็นหยดน้ำและตกลงกลับสู่พื้นผิวทำให้เกิดผ้าห่มหนาคล้ายหิมะ

นักวิจัยบางคนเชื่อว่ารังสีดวงอาทิตย์แทรกซึมบนพื้นผิวน้ำแข็งของไทรทันและทำให้ชั้นมืดลงใต้ ความร้อนที่ถูกดักจับกลายเป็นไอของไนโตรเจนใต้ผิวดินซึ่งจะขยายและในที่สุดก็จะปะทุผ่านชั้นน้ำแข็งด้านบน นี่จะเป็นแหล่งพลังงานเดียวที่รู้จากด้านนอกของร่างกายทำให้เกิดการระเบิดของภูเขาไฟ - พลังงานมักมาจากภายใน

Cryovolcano บน Enceladus: ศิลปินมองเห็นว่า cryovolcano อาจมีลักษณะเป็นอย่างไรบนพื้นผิวของเอนเซลาดัสโดยมีดาวเสาร์ปรากฏอยู่ด้านหลัง ภาพของนาซา ขยาย

Enceladus: เอกสารที่ดีที่สุด

Cryovolcanoes บน Enceladus ซึ่งเป็นดวงจันทร์ของดาวเสาร์ได้รับการรับรองเป็นครั้งแรกโดยยานแคสสินีในปี 2548 ยานอวกาศถ่ายภาพไอพ่นของอนุภาคน้ำแข็งที่ระบายออกมาจากบริเวณขั้วโลกใต้ สิ่งนี้ทำให้เอนเซลาดัสเป็นวัตถุตัวที่สี่ในระบบสุริยจักรวาลที่มีฤทธิ์ของภูเขาไฟที่ยืนยันแล้ว ยานอวกาศนั้นบินผ่าน cryovolcanic plume และบันทึกองค์ประกอบของมันว่าเป็นไอน้ำส่วนใหญ่ที่มีไนโตรเจนมีเธนและคาร์บอนไดออกไซด์จำนวนเล็กน้อย

ทฤษฎีหนึ่งสำหรับกลไกที่อยู่เบื้องหลังการ cryovolcanism คือกระเป๋าใต้พื้นผิวของน้ำที่มีแรงดันนั้นมีระยะทางสั้น ๆ (อาจจะน้อยเพียงไม่กี่สิบเมตร) ใต้พื้นผิวดวงจันทร์ น้ำนี้จะถูกเก็บไว้ในสถานะของเหลวโดยความร้อนจากกระแสน้ำของดวงจันทร์ภายใน บางครั้งน้ำที่มีแรงดันเหล่านี้จะระบายไปที่พื้นผิวทำให้เกิดไอน้ำและอนุภาคน้ำแข็ง

หลักฐานสำหรับกิจกรรม

หลักฐานที่ตรงที่สุดที่สามารถหาได้ในการจัดทำเอกสารกิจกรรมภูเขาไฟบนวัตถุต่างดาวคือการมองเห็นหรือภาพการระเบิดที่เกิดขึ้น หลักฐานอีกประเภทหนึ่งคือการเปลี่ยนแปลงในพื้นผิวของร่างกาย การปะทุสามารถสร้างพื้นดินของเศษหรือพื้นผิว กิจกรรมภูเขาไฟบน Io นั้นบ่อยมากและพื้นผิวนั้นสามารถมองเห็นได้พอที่จะสังเกตการเปลี่ยนแปลงเหล่านี้ได้ หากไม่มีการสังเกตโดยตรงมันอาจเป็นเรื่องยากจากโลกที่จะรู้ว่าภูเขาไฟเป็นภูเขาไฟที่เก่าหรือใหม่

พื้นที่ที่อาจเกิดขึ้นของกิจกรรมภูเขาไฟเมื่อพลูโต: มุมมองสีความละเอียดสูงของหนึ่งในสอง cryovolcanoes ที่พบบนพื้นผิวดาวพลูโตโดยยานอวกาศนิวฮอริซอนส์ในเดือนกรกฎาคม 2558 คุณลักษณะนี้รู้จักกันในนามไรท์มอนส์ประมาณ 90 ไมล์ (150 กิโลเมตร) และ 2.5 ไมล์ (4 กิโลเมตร) สูง. ถ้าในความเป็นจริงแล้วเป็นภูเขาไฟอย่างที่สงสัยมันจะเป็นคุณสมบัติที่ใหญ่ที่สุดที่ค้นพบในระบบสุริยะรอบนอก ขยาย

จะพบกิจกรรมเพิ่มเติมหรือไม่

Cryovolcanoes บน Enceladus ยังไม่ถูกค้นพบจนกระทั่งปี 2005 และการค้นหาที่ละเอียดถี่ถ้วนยังไม่ได้ทำในระบบสุริยจักรวาลสำหรับกิจกรรมประเภทนี้ ในความเป็นจริงบางคนเชื่อว่ากิจกรรมภูเขาไฟบนดาวศุกร์ที่อยู่ใกล้เคียงของเรายังคงเกิดขึ้น แต่ซ่อนอยู่ภายใต้เมฆปกคลุมที่หนาแน่น คุณลักษณะบางอย่างบน Mars แนะนำกิจกรรมล่าสุดที่เป็นไปได้ที่นั่น มันอาจเป็นไปได้มากที่อาจพบว่ามีภูเขาไฟหรือ cryovolcanoes ติดอยู่บนดวงจันทร์ของดาวเคราะห์น้ำแข็งในส่วนนอกของระบบสุริยะของเราเช่น Europa, Titan, Dione, Ganymede และ Miranda

ในปี 2558 นักวิทยาศาสตร์ได้ทำงานกับภาพจากภารกิจของ NASAs New Horizons ใหม่ได้รวบรวมภาพสีความละเอียดสูงของ cryovolcanoes ที่อาจเกิดขึ้นบนพื้นผิวของดาวพลูโต ภาพประกอบแสดงพื้นที่บนดาวพลูโตด้วยภูเขาไฟน้ำแข็งที่เป็นไปได้ เนื่องจากมีหลุมอุกกาบาตกระทบน้อยมากที่สะสมอยู่รอบ ๆ ภูเขาไฟที่มีศักยภาพนี้จึงเชื่อว่าจะมีอายุทางธรณีวิทยาน้อย สำหรับภาพถ่ายและคำอธิบายโดยละเอียดเพิ่มเติมดูบทความนี้ใน NASA.gov

Ahuna Monsภูเขาน้ำแข็งน้ำแข็งบนพื้นผิวของดาวเคราะห์แคระเซเรสแสดงในมุมมองแบบจำลองนี้ มันเป็นความคิดที่เกิดขึ้นหลังจากน้ำทะเลขนนกและหินขึ้นสู่ภายในดาวเคราะห์แคระภายในจากนั้นก็ระเบิดน้ำเค็มออกมา น้ำเค็มแข็งตัวเป็นน้ำแข็งน้ำเค็มและสร้างภูเขาที่สูงประมาณ 2.5 ไมล์และกว้าง 10.5 ไมล์ ภาพโดย NASA / JPL-Caltech / UCLA / MPS / DLR / IDA

ในปี 2562 นักวิทยาศาสตร์จากองค์การนาซ่าองค์การอวกาศยุโรปและศูนย์การบินและอวกาศของเยอรมนีได้ตีพิมพ์ผลการศึกษาว่าพวกเขาเชื่อว่าจะแก้ปัญหาความลึกลับของวิธี Ahuna Mons ซึ่งเป็นภูเขาบนพื้นผิวของเซเรสวัตถุที่ใหญ่ที่สุดในแถบดาวเคราะห์น้อย พวกเขาเชื่อว่า Ahuna Mons เป็น cryovolcano ที่ปะทุน้ำเค็มหลังจากขนนกขึ้นไปบนพื้นผิวของดาวเคราะห์แคระ สำหรับข้อมูลเพิ่มเติมดูบทความนี้ใน NASA.gov

นี่เป็นเวลาที่น่าตื่นเต้นในการดูการสำรวจอวกาศ!