नासा के जूनो मिशन ने पहली बार बृहस्पति के चंद्रमा आयो की सतह के नीचे स्थानीयकृत तापन के संकेत पहचानने में सफलता प्राप्त की है, जो अपनी जोरदार ज्वालामुखीय गतिविधि के लिए जाना जाता है। ये माप 2023 के अंत और 2024 की शुरुआत में किए गए निकट दृष्टिकोणों के दौरान एकत्र किए गए थे।
आयो की आंतरिक परतों का विश्लेषण
अध्ययन में चंद्रमा की भूमिगत परतों की जांच करने के लिए अंतरिक्ष यान के माइक्रोवेव रेडियोमीटर का उपयोग किया गया, जिसने जमीन के नीचे कुछ मीटर की गहराई तक पहुंच बनाई। प्राप्त डेटा इस बात का विवरण देता है कि आयो की आंतरिक गर्मी क्रस्ट के माध्यम से सतह तक पहुंचने से पहले कैसे फैलती है।
यह शोध पिछले बुधवार, 22 तारीख को जर्नल जेजीआर प्लैनेट्स में प्रकाशित हुआ था। इस खोज में अन्य खगोलीय पिंडों पर ज्वालामुखियों के विश्लेषण में उपयोग की जाने वाली वैज्ञानिक पद्धति को बदलने की क्षमता है और यह पृथ्वी पर ज्वालामुखी विज्ञान पर जांच में सहायता कर सकता है। इसके अलावा, यह काम उन जमी हुई चंद्रमाओं की समझ का विस्तार करता है जिनमें संभावित रूप से आंतरिक महासागर हो सकते हैं।
जूनो उपकरण के साथ जांच का विवरण
30 दिसंबर 2023 और 3 फरवरी 2024 को जूनो प्रोब द्वारा किए गए करीबी उड़ानों के दौरान, अंतरिक्ष यान के माइक्रोवेव उपकरण को आयो पर केंद्रित किया गया था। हालांकि इस उपकरण को शुरू में बृहस्पति के घने बादलों की निगरानी के लिए डिज़ाइन किया गया था, इसने इस ज्वालामुखीय चंद्रमा की जमीन के नीचे के तापमान की जांच करने की क्षमता प्रदर्शित की।
पहले, वैज्ञानिक मुख्य रूप से अवरक्त अवलोकनों पर निर्भर थे, जो केवल सतह पर दिखाई देने वाली गर्मी को रिकॉर्ड कर पाते थे। नई तकनीक ने दो से छह मीटर के बीच की गहराइयों में थर्मल वितरण के विश्लेषण को संभव बनाया। रीडिंग में सतह के ठीक नीचे कुछ मीटर में 22 डिग्री सेल्सियस से अधिक तापमान वृद्धि का संकेत मिला, और मैपिंग ने आसपास के क्षेत्रों की तुलना में गर्म क्षेत्रों को भी इंगित किया, जिसमें 10 से 20 डिग्री सेल्सियस का अंतर था।
पृथ्वी विज्ञान के लिए निहितार्थ
जूनो मिशन के प्रमुख शोधकर्ता और अध्ययन के सह-लेखक स्कॉट बोल्टन ने टिप्पणी की कि यह खोज बताती है कि एक समान तकनीक पृथ्वी पर ज्वालामुखियों के बारे में नई जानकारी प्रदान कर सकती है। नासा को दिए एक बयान में, बोल्टन ने कहा: 'यदि हम पृथ्वी पर किसी ज्वालामुखी के पास एमडब्ल्यूआर प्रकार के उपकरण से देखते हैं, तो हम भूमिगत तापमान ढाल में एक समान हस्ताक्षर देख सकते हैं, जिससे यह पता चलेगा कि पृथ्वी के ज्वालामुखी कैसे काम करते हैं।'
आयो के आंतरिक भाग के विश्लेषण ने एक आश्चर्यजनक पहलू का भी खुलासा किया। असंख्य सक्रिय ज्वालामुखियों और बड़े पहाड़ों के बावजूद, चंद्रमा की सतह का एक बड़ा हिस्सा अपेक्षाकृत समान प्रतीत होता है और कम घनत्व वाली सामग्री से बना होता है। विशेषज्ञ सुझाव देते हैं कि यह विशेषता विस्फोटों के कारण मिट्टी के निरंतर नवीनीकरण से जुड़ी हो सकती है, जहां ज्वालामुखीय राख, सल्फर की बर्फ और अन्य उत्सर्जित मलबे की परतें पुरानी भूमि को ढक देती हैं, जिसके परिणामस्वरूप लगातार बदलती सतह बनती है।
आयो में गर्मी का स्रोत
पृथ्वी के विपरीत, जहां अधिकांश ज्वालामुखीय गतिविधि रेडियोधर्मी क्षय से उत्पन्न गर्मी से आती है, आयो अपनी ऊर्जा एक अन्य प्रक्रिया के माध्यम से प्राप्त करता है। बृहस्पति का विशाल गुरुत्वाकर्षण बल चंद्रमा पर लगातार विरूपण पैदा करता है जबकि वह ग्रह की परिक्रमा करता है। खिंचाव और संपीड़न की यह गति, जिसे ज्वारीय तापन कहा जाता है, उपग्रह के आंतरिक भाग में गर्मी उत्पन्न करती है, जिससे इसकी तीव्र ज्वालामुखीय गतिविधि को बढ़ावा मिलता है, जो आयो को सौर मंडल में सबसे सक्रिय रूप से ज्वालामुखीय पिंड बनाता है।
शोधकर्ताओं का अनुमान है कि सतह के नीचे पता लगाई गई गर्मी सीधे चंद्रमा के पिघले हुए कोर से क्रस्ट के माध्यम से ऊपर आ रही हो सकती है या जमीन के करीब फंसी लावा जेबों से उत्पन्न हो सकती है जो ठंडी हो रही हैं। बोल्टन के अनुसार, आयो का अवलोकन यह समझने में मदद करता है कि यह तापन तंत्र विभिन्न अंतरिक्ष परिदृश्यों में कैसे काम करता है। उन्होंने कहा: 'आयो ब्रह्मांड में ज्वारीय तापन कैसे काम करता है, यह सीखने के लिए एक अनूठी खिड़की प्रदान करता है, जो एक मौलिक प्रक्रिया है जो अपने सितारों से दूर की दुनियाओं को ऊर्जा और गर्मी प्रदान करती है।'
उसी पद्धति को सौर मंडल के अन्य तत्वों के अध्ययन पर लागू किया जा सकता है। चूंकि उपकरण का उपयोग यूरोपा और गैनीमेड की जांच के लिए भी किया गया था, जो बृहस्पति के चंद्रमा हैं जिनमें बर्फ की परतों के नीचे महासागर हो सकते हैं, इसलिए परिणाम भूमिगत वातावरण में थर्मल गति को समझने में मदद करते हैं। भले ही इसे रहने योग्य नहीं माना जाता है, आयो की आंतरिक गतिशीलता की समझ मंगल, शुक्र और पृथ्वी के चंद्रमा पर प्राचीन ज्वालामुखीयता पर शोध का समर्थन कर सकती है।