Membuktikan bahwa data lama tidak pernah mati, para ilmuwan telah menemukan sesuatu yang baru tentang bulan Jupiter, Io, menggunakan data yang dikumpulkan selama misi Galileo, yang mengorbit Jupiter dari 1995-2003. Analisis baru mengungkapkan samudera bawah permukaan dari magma cair atau sebagian di bawah permukaan bulan vulkanik, yang merupakan konfirmasi langsung pertama dari jenis lapisan magma di Io. Para ilmuwan mengatakan lautan di bawah permukaan yang cair menjelaskan mengapa bulan adalah objek paling vulkanik yang dikenal di tata surya.
"Para ilmuwan senang kita akhirnya mengerti dari mana magma Io berasal dan memiliki penjelasan untuk beberapa tanda tangan misterius yang kita lihat di beberapa data medan magnet Galileo," kata Krishan Khurana, dari University of California, Los Angeles, dan pemimpinnya. penulis penelitian yang diterbitkan dalam Science. Khurana adalah mantan penyelidik dalam tim magnetometer Galileo di UCLA. "Ternyata Io terus-menerus mengeluarkan 'sinyal bunyi' di medan magnet Yupiter yang cocok dengan apa yang diharapkan dari batuan cair atau sebagian cair jauh di bawah permukaan."
Hebatnya, Io menghasilkan sekitar 100 kali lebih banyak lava setiap tahun daripada semua gunung berapi di Bumi, dan studi baru menunjukkan bahwa samudra magma global ada sekitar 30 hingga 50 kilometer (20 hingga 30 mil) di bawah kerak bulan. Ini menjelaskan mengapa gunung berapi Io tersebar di seluruh permukaannya, tidak seperti gunung berapi di Bumi yang terjadi di hotspot lokal seperti "Cincin Api" di sekitar Samudra Pasifik.
Gunung berapi di Io ditemukan pada tahun 1979 oleh Linda Morabito, seorang insinyur navigasi optik yang bekerja pada misi Voyager. Melihat gambar yang akan digunakan untuk menavigasi Voyager, Morabito mencatat apa yang tampak seperti awan bulan sabit yang membentang di luar batas Io. Setelah berunding dengan rekan-rekannya, mereka menyadari bahwa karena Io tidak memiliki atmosfer, awan yang naik ratusan kilometer di atas permukaan harus menjadi bukti gunung berapi yang sangat kuat.
Energi untuk aktivitas vulkanik berasal dari meremas dan merentangkan bulan oleh gravitasi Jupiter ketika Io mengorbit planet terbesar di tata surya.
Galileo diluncurkan pada 1989 dan mulai mengorbit Jupiter pada 1995. Para ilmuwan melihat tanda tangan yang tidak dapat dijelaskan dalam data medan magnet dari flybys Galileo Io pada Oktober 1999 dan Februari 2000.
"Selama fase terakhir dari misi Galileo, model interaksi antara Io dan medan magnet besar Jupiter, yang membasahi bulan dalam partikel bermuatan, belum cukup canggih bagi kita untuk memahami apa yang terjadi di interior Io," kata Xianzhe Jia, penulis pendamping penelitian di University of Michigan.
Karya terbaru dalam fisika mineral menunjukkan bahwa sekelompok batuan yang dikenal sebagai batuan "ultramafik" mampu membawa arus listrik yang substansial ketika meleleh. Batuan ultramafik berasal dari batuan beku, atau terbentuk melalui pendinginan magma. Di Bumi, mereka diyakini berasal dari mantel. Temuan ini mengarahkan Khurana dan rekannya untuk menguji hipotesis bahwa tanda tangan aneh dihasilkan oleh arus yang mengalir di lapisan batuan jenis ini yang meleleh atau sebagian.
Pengujian menunjukkan bahwa tanda tangan yang terdeteksi oleh Galileo konsisten dengan batu seperti lherzolite, batuan beku yang kaya akan silikat magnesium dan besi yang ditemukan di Spitzbergen, Norwegia. Lapisan samudera magma di Io tampaknya lebih dari 50 kilometer, setebal setidaknya 10 persen dari mantel bulan berdasarkan volume. Suhu terik samudera magma mungkin melebihi 1.200 derajat Celcius (2.200 derajat Fahrenheit).
Dalam animasi di atas, Io bermandikan garis-garis medan magnet (ditunjukkan dengan warna biru) yang menghubungkan wilayah kutub utara Jupiter ke wilayah kutub selatan planet. Saat Yupiter berputar, garis-garis medan magnet yang melingkari Io menguat dan melemah. Karena lautan magma Io memiliki konduktivitas listrik yang tinggi, ia membelokkan medan magnet yang bervariasi, melindungi bagian dalam bulan dari gangguan magnetik. Medan magnet di dalam Io mempertahankan orientasi vertikal, bahkan ketika medan magnet di luar Io menari. Variasi dalam tanda tangan medan magnet eksternal ini memungkinkan para ilmuwan untuk memahami struktur internal bulan. Dalam animasi, garis medan magnet bergerak dengan periode rotasi Jupiter sekitar 13 jam dalam kerangka istirahat Io.
Io adalah satu-satunya benda di tata surya selain Bumi yang diketahui memiliki gunung berapi magma aktif, dan telah disarankan bahwa Bumi dan bulannya mungkin memiliki samudera magma yang serupa miliaran tahun yang lalu pada saat pembentukannya, tetapi mereka memiliki lama didinginkan.
"Gunung berapi Io memberi tahu kita bagaimana gunung berapi bekerja dan menyediakan jendela waktu untuk gaya aktivitas vulkanik yang mungkin terjadi di Bumi dan bulan selama sejarah awal mereka," kata Torrence Johnson, mantan ilmuwan proyek Galileo yang tidak terlibat langsung dalam belajar.
Pesawat ruang angkasa Galileo sengaja dikirim ke atmosfer Jupiter pada tahun 2003 untuk menghindari kontaminasi dari salah satu bulan Jupiter.
Sumber: JPL
