آيو مون كوكب المشتري، ملخص النتائج - الجزء الأول

آيو هو أول جسم خارج كوكب الأرض يشهد ثورانات بركانية في الوقت الفعلي يمكن رصدها بواسطة أي مركبة فضائية تراقبه. الجزيرة جسم جيولوجي حي. وكانت بعض الانفجارات البركانية أقوى من أي ثوران بركاني معروف على الأرض.

فيما يلي الجزء الأول من الجزأين من المقالة.

إلى الجزء الثاني من المقال

المقدمة

آيو هو أقرب قمر لكوكب المشتري بين أقمار غاليليو. يبلغ قطره 3630 كم، وبعده عن المشتري 422,000 كم، ويستمر مداره حول المشتري 1.769 يومًا، وكثافته 3.55 جم/سم1. وهو أكبر قليلاً من قمر الأرض. وكما هو الحال مع الأجسام الأخرى في النظام الشمسي، فقد تم توجيه التلسكوبات نحوه حتى قبل إطلاق المركبة الفضائية. وأظهرت الاختبارات الطيفية للأشعة تحت الحمراء أنه من حيث الماء جاف تماما. ومن ناحية أخرى، أثارت اختبارات الضوء المرئي احتمال وجود الكبريت على سطحه(1). وأظهرت دراسة نشرت قبل وصول فوييجر 2 إلى كوكب المشتري أن قوة الموجات المؤثرة عليه تحت تأثير جاذبية المشتري قوية للغاية. ومن ناحية أخرى، يتأثر الجانب الآخر من القمر بقوة جاذبية القمرين يوروبا وجانيميد. تعمل قوى الجاذبية هذه على تسخين باطنه باستمرار، وعلى مدى فترات جيولوجية قامت بإذابة وصهر أجزاء من باطن القمر، والنتيجة هي ثوران بركاني بدأ اكتشافه منذ أن بدأت المركبات الفضائية في تصوير القمر(XNUMX). آيو هو أول جسم خارج كوكب الأرض يشهد ثورانات بركانية في الوقت الفعلي يمكن رصدها بواسطة أي مركبة فضائية تراقبه. الجزيرة جسم جيولوجي حي. وكانت بعض الانفجارات البركانية أقوى من أي ثوران بركاني معروف على الأرض.

ملاحظات موازية للماضي אيو

إلى جانب المركبة الفضائية فوييجر والمركبة الفضائية غاليليو التي نقلت إلى إسرائيل وفرة من الصور بدقة عالية جدًا، تم إجراء ملاحظات إضافية لهذا القمر من الأرض والمركبات الفضائية الأخرى. لا يمكن مقارنة هذه الصور بصور غاليليو حيث أنها التقطت من مسافة بعيدة (كانت رحلات عبور غاليليو من الأقمار تبعد مئات الكيلومترات عن سطحها)، لكنها ذات قيمة كبيرة في حد ذاتها وهي مكملة لصور غاليليو . تم إجراء عمليات الرصد الأرضية باستخدام التلسكوبات الأرضية وتلسكوب هابل الفضائي. والمركبة الفضائية الأخرى التي قامت بقياس وتصوير آيو هي مركبة كاسيني الفضائية التي استفادت من جاذبية المشتري للوصول إلى زحل، وأجرت نيوهورايزنز مناورة مماثلة للوصول إلى بلوتو ومركبة يوليسيس الفضائية التي كان مدارها بحيث تمر فوق قطبها الشمالي وتطير نحو الشمس لدراسة قطبيها. تم إجراء الملاحظات الأرضية في نفس الوقت الذي تم فيه إجراء ملاحظات غاليليو. أمثلة على الملاحظات الإضافية:

1. في 24.7.1996 يوليو 400، رصد تلسكوب هابل ثوران بركان بيليه. ويمكن تمييز عموده الذي وصل ارتفاعه إلى 3 كيلومتر(XNUMX).

2. وفي يونيو 1977، شوهد عمود من كل من بيلين باتيرا وجاليليو وكان من هابل(4). ووصل العمود إلى ارتفاع 120 كيلومترًا ويمكن أيضًا رؤية الثوران من التلسكوبات الأرضية.

3. عمليات الرصد نحو لوكي باتيرا بتاريخ 25.11.1999/5/XNUMX من جاليليو والتلسكوبات الأرضية في مونا في هاواي ووايومنغ(XNUMX).

4. إحدى الفرضيات التي أراد الباحثون اختبارها هي أن المادة اللامعة على سطح آيو تتكون من أشكال غير مستقرة من الكبريت والتي تتكثف من غاز الكبريت. ولهذا الغرض كان لا بد من الجمع بين مشاهدات غاليليو وتلسكوب هابل، فعندما قام غاليليو بثلاثة تحليقات، تم توجيه تلسكوب هابل نحوه(3).

5. في ديسمبر 2000 وبداية عام 2001، تم تصوير آيو بواسطة غاليليو وهيكسيني(7).

6. في 28.2.2002 فبراير 2.5، قامت نيو هورايزنز بتصوير آيو من مسافة 8. مليون كيلومتر (XNUMX).

7. في الفترة من 10.1991 إلى 3.1992، تم رصد الأشعة تحت الحمراء من الأرض باتجاه آيو، وفي 2.1992 رصد المسبار يوليسيس طارة آيو (9). وتبين أن جزءاً من الغبار المنبعث من الأعمدة المنبعثة من المصادر البركانية لا يعود إلى الأرض، بل ينطلق إلى الفضاء بسرعة 300 كم/ساعة، وقد اكتشف يوليسيس ذلك عندما كان على بعد 100 مليون كيلومتر من المشتري. ومع اقتراب غاليليو من المشتري، أمكن العثور على صلة بين النشاط البركاني لآيو وانفجارات الغبار. اتضح أن الغبار يتأثر بحركة آيو. الغبار مشحون كهربائيًا، وتعمل القوى الكهربائية لكوكب المشتري على تسريع هذا الغبار إلى سرعة 300 كم/ساعة. ويقذف العدل هذا الغبار في كل الاتجاهات (10).

8. يمكن معرفة أهمية وقوة الملاحظات الأرضية للماضي من أنه كان من الممكن في بعض هذه الملاحظات ملاحظة انبعاث ذرات الصوديوم في النشاط البركاني للقمر(11).

أَجواء

أظهرت ملاحظات الأشعة تحت الحمراء التي أجرتها فوييجر 1 أن القمر لديه غلاف جوي رقيق من ثاني أكسيد الكبريت. يبلغ الضغط الجوي 2 ميكروبار ومن المحتمل أن يكون عند نقطة توازن مع صقيع ثاني أكسيد الكبريت على الأرض بالقرب من خط الاستواء(0.1). وجد غاليليو دليلاً على تداول ثاني أكسيد الكبريت في الغلاف الجوي. وتزداد كمية هذا الغاز في الغلاف الجوي نتيجة للانفجارات البركانية وتقل عندما يتكاثف الغاز ويعود إلى الأرض (2). بالإضافة إلى ذلك، يوجد الكبريت والأكسجين والصوديوم والبوتاسيوم والكلور في الغلاف الجوي. ربما تكون الكمية النسبية للكلور في الغلاف الجوي أعلى منها في أي جسم آخر في النظام الشمسي وتنشأ من النشاط البركاني أو انهيار الملح على الأرض بواسطة جزيئات متأينة من الطارة التي تقصف الأرض بانتظام (12). النشاط البركاني هو أيضًا ما يزود الغلاف الجوي بالملح الغازي. وقد أجاب هذا الاكتشاف على ملاحظة عام 2 التي أشارت إلى وجود سحب من الصوديوم المحايد حول القمر(13).

عندما يدخل آيو منطقة ظل المشتري، ينهار غلافه الجوي جزئيًا. وفي الوقت نفسه، يصبح الانبعاث الأزرق الساطع المنبعث من الأعمدة البركانية أكثر إشراقا. ما يحدث في الواقع هو الشفق القطبي وهو مشابه للشفق الأرضي الذي ينشأ أثناء اصطدام الإلكترونات وغازات الغلاف الجوي، ويغسل آيو سرب من الجسيمات المشحونة المحاصرة في المجال المغناطيسي لكوكب المشتري على غرار أحزمة فان ألين التي تحيط بالكوكب. أرض. بالإضافة إلى ذلك، يتحرك تيار كهربائي قوي من آيو نحو قطبي المشتري. وينشأ هذا التيار من جهد كهربائي كبير جدًا ناتج عن حركة المجال المغناطيسي لكوكب المشتري أثناء مروره بالقرب من آيو. عندما تصطدم هذه الإلكترونات بالغلاف الجوي ليو، فإنها تخلق ضوءًا خافتًا يُظهر انبعاثات حمراء وخضراء وزرقاء ساطعة بما يكفي لرؤيتها بالعين المجردة. من المحتمل أن يتم إنشاء الضوء الأحمر والضوء الأخضر بواسطة ذرات محايدة من الأكسجين والصوديوم، ومن المحتمل أن يتم إنشاء الضوء الأزرق الفاتح بواسطة المصادر البركانية التي ينبعث منها ثاني أكسيد الكبريت. ويحدث الانهيار الجزئي للغلاف الجوي عندما يدخل القمر في ظل المشتري. وينشأ من أن ضوء الشمس في ذلك الوقت لا يصل إلى الأرض وتبدأ مكونات الغلاف الجوي بالتكثف أثناء الكسوف(2).

وعندما مرت بايونير 10 بالقرب من آيو، أصبح من الواضح أن القمر لديه طبقة أيونوسفيرية ترتفع إلى ارتفاع 700 كيلومتر. هذا الأيونوسفير أرق 20,000 مرة من الغلاف الجوي للأرض. أثناء ليل آيو، يتم استنزاف طبقة الأيونوسفير بشكل أكبر بسبب تأثير المجال المغناطيسي لكوكب المشتري. كثافة الإلكترونات في الأيونوسفير عند ذروتها    ^-410 × 6 لـ 1 سم مكعب. وبما أن الغلاف الأيوني يقع ضمن حدود الغلاف المغناطيسي لكوكب المشتري، يتم إنشاء تشتت الجسيمات المشحونة. عندما يصل آيو إلى نقطة معينة بالنسبة للمجال المغناطيسي لكوكب المشتري، يتولد تيار كهربائي. بعد هذا التيار، ينشأ تيار بين الغلاف الأيوني لأيو والأيونوسفير للمشتري، والذي يتحرك ذهابًا وإيابًا على طول خطوط المجال المغناطيسي للمشتري ويخلق موجات راديوية يبلغ طولها عشرات الأمتار مرتبطة بالمشتري(17).

غبار

في يوليو 1994، بدأ جاليليو يشعر بتيار قوي من الغبار، أقوى بكثير من ذلك الذي اكتشفته المركبة الفضائية يوليسيس. وازدادت قوة التيار قوة مع اقترابه من كوكب المشتري. وتصل سرعة الجسيمات أثناء ابتعادها عن المشتري إلى 48-96 كم/ساعة(18). وجد تراكم المعلومات على مر السنين وجود صلة بين النشاط البركاني على آيو والتيارات الترابية وأنهما يتم تعديلهما بواسطة حركة آيو. غبار آيو مشحون كهربائيًا، لذا فإن القوى الكهربائية لكوكب المشتري تعمل على تسريع سرعة الجسيمات. ويخرج الغبار أثناء حركته من مستوى خط استواء المشتري ويقذفه الكوكب في أي اتجاه كان(19). تصل كثافة جزيئات الغبار الناتجة عن النشاط البركاني ليو إلى ذروتها كل 42 ساعة، وهي الفترة الزمنية التي يدور فيها القمر حول كوكب المشتري. بالإضافة إلى ذلك، فإنها تتأثر أيضًا بالمجال المغناطيسي لكوكب المشتري بطريقة لا تحدث إلا عندما يكون آيو هو المساهم الرئيسي في تيارات الغبار(20).

سحابة الغاز

في إحدى الثورات البركانية، يتم إطلاق سحابة من الغاز تحتوي على ذرات متأينة وغير متأينة في الفضاء. وكانت المسافة التي وصلت إليها هذه السحابة 150 مليون كيلومتر، وجزء كبير من الذرات عبارة عن الكبريت وثاني أكسيد الكبريت والأكسجين. وبالقرب من المشتري، تتحول بعض الذرات إلى أيونات، ثم تصبح ذرات، وفي بعض الحالات تتأين مرة أخرى. ما يحدث هو أن الأيونات تتسارع إلى سرعة تسمح لها بالهروب من المشتري، ولكن بسبب شحنتها الكهربائية، تبقى داخل الغلاف المغناطيسي للمشتري. يمكنها أن تأخذ إلكترونات من ذرات أو جزيئات أخرى وتصبح ذرات عادية مرة أخرى. لم تعد هذه الذرات مرتبطة بالغلاف الجوي ويمكنها الانتقال إلى الفضاء بين الكواكب. ومن لحظة وصولها إلى هذه المسافات، من خلال الفوتونات (عملية يتم فيها نفخ الإلكترونات من الذرات نتيجة اصطدام فوتونات الأشعة فوق البنفسجية عالية الطاقة القادمة من الشمس) تصبح أيونات مرة أخرى(2).

توجد حول آيو أيضًا سحب مكونة من ذرات الصوديوم المحايدة. وهي تنشأ من كلوريد الصوديوم المنبعث من النشاط البركاني الذي يتحلل إلى مكوناته. تم العثور على هذين المكونين في الحيد البلازمي الذي يحيط بالمشتري (15,22،XNUMX).

سطح

آيو هو الجسم الأكثر احمرارًا في النظام الشمسي. يوجد على السطح عدد كبير من البقع الداكنة التي تكون في معظم الحالات متاخمة للمناطق ذات اللون الأحمر أو البرتقالي. عند خط الاستواء وخطوط العرض الوسطى تكون هذه البقع مشرقة. المناطق القطبية أكثر قتامة. توجد أيضًا على السطح مساحات كبيرة ذات لون أصفر أو أبيض أو أزرق-أبيض. بعض المواقع هي نتاج النشاط البركاني ولها تضاريس منخفضة (23). مصدر الاختلاف في الألوان هو من أشكال مختلفة من الكبريت في SO2. ويعتمد لون الكبريت على درجة الحرارة ويتراوح من الأصفر إلى الأسود. إذا انخفضت درجة حرارة الكبريت فجأة كما هو الحال في كثير من الحالات التي يتم فيها تفجير أعمدة بركانية فإن اللون لا يتغير. أظهرت دراسة أجريت عام 1980 بناءً على الاستجابات الطيفية لصقيع ثاني أكسيد الكبريت والكبريتيدات القلوية أن المناطق البيضاء من يو هي صقيع ثاني أكسيد الكبريت والمناطق الحمراء هي في الأساس أشكال أخرى من الكبريت. وهذا لا يعني عدم وجود ثاني أكسيد الكبريت في المناطق الحمراء، ولكن وجود الكبريت محدود أكثر منه في المركبات الأخرى. يشرح هذا البحث أيضًا التغييرات في أنماط الألوان البيضاء والحمراء التي لاحظتها المركبة الفضائية فوييجر. وبما أن الانفجارات البركانية عرضية، فإن التغيرات في لون التربة تكون مكانية وزمانية (2).

وبعد ملاحظات جاليليو، كانت التغيرات في المواد ذات اللون الأخضر الفاتح على سطح القمر مفاجئة. في عدة أماكن يبدو أن المادة الحمراء تغوص في تدفق الحمم البركانية الطازجة بشكل خاص، وفي الجزء السفلي من الكالديرا يتغير اللون إلى اللون الأخضر. ويبدو أن التربة الحارة تسرع من تغير أنواع الكبريت الأحمر وتسامي ثاني أكسيد الكبريت. وفي نهاية العملية تتحول كل من المادة الحمراء والداكنة إلى مادة صفراء فاتحة مميزة للكبريت الأصفر الشائع المكون من حلقات مكونة من 2 ذرات كبريت(8).

هناك العديد من الكالديرا في الجزيرة والمساحات المسطحة بينها ربما تكون مكونة من رواسب بركانية غطتها تدفقات الحمم البركانية الجديدة، والمواد التي عادت إلى الأرض من المواد البركانية التي تم تفجيرها والمواد التي تكثفت (تكاثفت). بالقرب من القطب الشمالي، وخاصة البقع البيضاء هي في الواقع تلال تبرز من السطح المسطح الرمادي للمكان. هناك أماكن توجد فيها تكوينات من الصفائح المائلة البارزة فوق السطح والتي تعرضت للكسر (العيوب) أو التآكل عند حوافها. هناك ألواح مسننة يبلغ ارتفاعها مئات الأمتار. توجد صفائح كبيرة في القطب الجنوبي وتحدها وتتقاطع معها خطوط الصدع. يتداخل جزء من اللوحة. يصل ارتفاع حوافها الحادة إلى 1.7 كم. وتكون هذه الحواف أحيانًا مسننة وأحيانًا مكسورة وتتخذ شكل جبال الطاولة (الهضاب)، مما يدل على وجود نوع من التجوية(24).

يوجد في Iyo عدد من التكوينات المورفولوجية الخاصة - الحفر والقباب التي يتراوح حجمها من عشرات إلى مئات الأمتار. ما هو أصلهم غير واضح. قد تكون نتاج التفاعل بين الحمم الساخنة والمواد المتطايرة على الأرض. وتتشكل مثل هذه التكوينات على الأرض عندما تتلامس تدفقات الحمم البركانية مع المياه الجوفية أو الجليد البعيد عن مصدر الحمم البركانية(25). تكوين آخر هو تكوين المسرح. وهو المكان الذي تعرض لتآكل واسع النطاق بسبب انهيار الصخور تحت تأثير الجاذبية. ارتفاع الجدران 1-2 كم فوق سطح الأرض. أكبر صخرة انهارت يبلغ طولها 4 كم موقعها W°124.8 جنوب°21.45 (26)، وفي بروميثيوس توجد سهول تغطيها التلال المتجهة من الشرق إلى الغرب. من الممكن أن تكون هذه التلال قد تكونت نتيجة طي التربة أو ترسبات التربة بسبب التآكل. على طول التلال يمكنك رؤية خطوط مشرقة قادمة من حواف تدفق الحمم البركانية. على الأرجح من حيث يتبخر ثاني أكسيد الكبريت من الحمم البركانية. ربما تم إلقاء المادة الخفيفة بزاوية منخفضة لأنها تغطي فقط جانب الحمم البركانية من التلال(2).

في السنوات الـ 17 بين مرور المسافرين بالقرب من المشتري ووصول غاليليو، خضع القمر للعديد من التغييرات. وأهم العوامل التي أدت إلى ذلك هي البراكين التي عملت بشكل مستمر. ومن الممكن ملاحظة تغيرات في لون الأرض بسبب ذلك. يمكنك رؤية رواسب الصقيع الجديدة من الكبريت - ثاني أكسيد الكبريت (SO2) من البركان. يُنشئ غاز ثاني أكسيد الكبريت عمودًا كبيرًا ويتكثف ويطلي الأرض باللون الأبيض (2).

الحفر

في مجموعة الصور التي بثتها كل من Voyagers وGalileo، لم يتم العثور على حفر نيزكية على القمر. والسبب في ذلك هو النشاط البركاني الهائل الذي أدى إلى محو الفوهات والتجديد المستمر للسطح. وبحسب التقديرات فإن إجمالي آلاف الأطنان ينبعث في الثانية في النشاط البركاني والمعنى أن الجزء العلوي من القشرة والوشاح على الأقل قد تجدد عدة مرات خلال التاريخ الجيولوجي للقمر(1).

جبال

وترتفع جبال القمر إلى ارتفاع 16 كم. ومن خلال شكلها يتضح أنها ليست من أصل بركاني. وتغطي الجبال تلال متحدة المركز، وهي ظاهرة توجد أيضا في الهضاب، مما يرفع احتمال أن تحدث الجبال انهيارات صخرية كبيرة تحت تأثير الجاذبية الأرضية(29). الجبال في مععم عبارة عن كتل متكسرة ومائلة ويمكن تمييز خط واضح متتابع لمراحل انهيار الجبال – الانهيار الأولي والانهيار المتوسط ​​والانهيار النهائي، بدءاً من الانهيارات الصخرية شديدة الانحدار وانتهاءً بالتسوية. من السطح. تتسطح الحمم البركانية في منطقة واحدة، وتبدأ بيئتها في التسخين، مما يؤدي إلى تمدد القشرة، مما ينتج عنه ضغوط انضغاط حراري داخل القشرة تتسبب في تفكك القشرة وتكوين الشقوق والجبال. وهذا السلوك يمكن أن يفسر حقيقة تركز الجبال المنفصلة عن تركيز البراكين(30).

أمثلة على الجبال:

1. موقع Euboea Mons W ° 336 S ° 47. وهي ذات شكل بيضاوي تبلغ أبعاده 240 × 175 كم، وتحيط بها سهول ناعمة ذات جرفين يبلغ ارتفاعهما 100-300 متر. ويبلغ ارتفاع الجبل في وسطه 1±10.5. تشكل هذا الجبل عندما ارتفعت كتلة كبيرة من القشرة الأرضية إلى ارتفاع 10.5 كم ومالت بزاوية حوالي 6 درجات. وأحدث الرفع انحدارا حوله من الجهة الشمالية الغربية(31).

2. هيموس مونس، موقع قريب من القطب الجنوبي. أبعاد قاعدتها 100-200 كم (32).

3. Telegonus Mensaeolido مجموعة من عدة تلال موازية لهامشها. الموقع ث°117.1 جنوب°53.8 لـ (33).

4. يرتفع جبل توهيلس مونس إلى ارتفاع 5.4 كم. الموقع ث ° 161 جنوبا ° 28 ( 34).

المصادر البركانية

أظهرت جميع المركبات الفضائية التي صورت آيو من Voyagers إلى New Horizons والتي مرت بكوكب المشتري في طريقها إلى بلوتو، بما في ذلك الملاحظات الأرضية، أن آيو نشط للغاية من الناحية البركانية. وكانت بعض حالات التفشي قصيرة الأجل، وبعضها استمر لفترة طويلة. حتى 28.12.2000، تم إحصاء 120 مصدرًا بركانيًا على القمر(35). يوجد جزء صغير من البؤر البركانية في التكوين المألوف للبراكين الأرضية مع كالديرا في قمتها والأغلبية على شكل كالديرات أرضية (2)، وهي منخفضات في السطح تندلع منها الحمم البركانية بكامل قوتها. ونتيجة لهذا حصلوا على الاسم العام باتيرا مثل لوكي باتيرا. تندلع الحمم البركانية من المصادر البركانية ويمكن أن ترتفع إلى ارتفاعات مئات الكيلومترات. بسبب تكوينه، تلقى اسم أعمدة. للتوضيح، سيتم وصف العديد من المصادر البركانية بالتفصيل.

1. بركان بروميثيوس - هذا البركان هو من نوع البراكين التي تسمى بركان الدرع. وهو البركان الأكثر نشاطا في النظام الشمسي. ويستمر نشاطه منذ أن تم تصويره لأول مرة بواسطة مركبة فوييجر الفضائية، وهو يشبه في خصائصه المورفولوجية بركان كيلاوا في هاواي، على الرغم من أنه أكبر حجما. ولوحظت فيه نقطتان ساخنتان، إحداهما كبيرة في الغرب والأخرى أكثر برودة في الشرق. وقد لوحظت العديد من تدفقات الحمم البركانية في النقطة الساخنة (36).

كشفت مقارنة الانفجارات البركانية التي لاحظتها المركبة الفضائية فوييجر وجاليليو عن عدة اختلافات. في الانفجارات التي لاحظها غاليليو، كانت تدفقات الحمم البركانية أكثر قتامة. وتقع الفتحة التي تدفقت منها في مكان آخر على بعد 75 كم إلى الغرب ويصل ارتفاع الأعمدة إلى 100 كم (37). أعمدةها طويلة العمر وتتطلب كميات كبيرة من المواد المتطايرة، ربما السيليكا، وهي نتاج تفاعل الحمم الساخنة مع ثلج ثاني أكسيد الكبريت الذي يغطي مساحات واسعة (2).

2. بركان بيليه - نشط لمدة 4 سنوات على الأقل وحتى عام 2000 كان لديه أكبر عمود على سطح القمر. وفي الملاحظة التي أجرتها المركبة الفضائية كاسيني، كان ارتفاع العمود فوق الأرض 390 كيلومترًا. وعلى الرغم من أن درجة الحرارة كانت مرتفعة جدًا، إلا أن وجود الحمم السيليكاتية لا يمكن أن يفسر هذه الحرارة المرتفعة، كما لوحظ في الأشعة فوق البنفسجية(7). ربما يكون بيليه منطقة تكون فيها درجة الحرارة مرتفعة باستمرار. من المحتمل أن تكون بحيرة الحمم البركانية النشطة تكشف بانتظام عن الحمم البركانية الطازجة. في صور الأشعة تحت الحمراء التي التقطها غاليليو، يتوهج جزء من البركان بخط رفيع ومظلم ومنحني. ويبلغ طول هذا الخط أكثر من 10 كيلومترات وعرضه 50 مترا. ويقدر أن هذا الخط أو بالأحرى هذا المسار عبارة عن كهف من الحمم البركانية المكشوفة عندما تتكسر القشرة على طول خطوط كالديرا (29).

3. لوكي باتيرا - هذا المصدر البركاني هو أقوى مكان في النظام الشمسي. تنبعث منه بانتظام حرارة أكثر من جميع البراكين النشطة على الأرض(29). وتبلغ مساحة الكالديرا أكثر من 10,000 آلاف كيلومتر مربع (39) ويبلغ قطرها 150 كيلومترا. قاعها مظلم وفي الوسط "جزيرة" ذات بياض أغمق. وتبلغ كمية الحرارة المنبعثة 25% من إجمالي حرارة الجزيرة. يمكنك التعرف على شدة الانفجارات البركانية من خلال رؤيتها من الأرض. هذه هي الفاشيات التي تحدث مرة واحدة في السنة وتستمر لعدة أشهر. في الرحلة الجوية الرابعة والعشرين لجاليليو، تم اكتشاف مصدر للحرارة في الطرف الغربي للكالديرا ودرجة حرارة ثابتة إلى حد ما في بقية أجزاءها. في رحلة العبور السابعة والعشرين، تغير معظم الجزء السفلي من الكالديرا وارتفعت درجة الحرارة بمقدار 24 درجة (27).

4. تشاك باتيرا - مصدر بركاني يبلغ طوله 100 كيلومتر وعرضه 30 كيلومترًا. يبلغ ارتفاع جوانب الكالديرا 2.8 كم. تشبه تدفقات الحمم البركانية كالديرا بركان كيلاوا في هاواي. وتشير التقديرات إلى أن الجزء السفلي من كالديرا كان مغطى بمزيج من تدفقات الحمم البركانية وبحيرات الحمم البركانية (41). تحتوي هذه الكالديرا على مناطق تعرف باسم تيار خليج يو بسبب لونها الأخضر(42).

5. را باتيرا - كالديرا مملوءة بمادة سوداء ترسل أذرعًا متعرجة مع تدفقات الحمم البركانية لمسافة تصل إلى 200 كيلومتر. ومن المحتمل أن تكون المادة السوداء مرحلة لاحقة من الكبريت وتمثل التيارات مراحل أكثر برودة وأقل لزوجة(1). تُظهر الصور التي التقطها جاليليو عمودًا ناريًا في الظلام، ربما بسبب الإطلاق الدقيق لأيونات الكبريت والأكسجين التي تكونت نتيجة لتكسير جزيئات ثاني أكسيد الكبريت بواسطة جزيئات نشطة في الغلاف الجوي لكوكب المشتري. وفي إحدى الصور، يمكنك رؤية التغييرات التي حدثت بالقرب من الكالديرا مقارنة بصور فوييجر، ويشبه العمود الذي اندلع نوعًا جديدًا من النشاط الذي تم اكتشافه أثناء تحليق فوييجر في عام 2. من المحتمل أن يكون ثورانًا يشبه السخان يغذيه ثاني أكسيد الكبريت وغازات الكبريت التي تجمدت في الغلاف الجوي للقمر. منطقة قريبة من كالديرا تبلغ مساحتها 1979 ألف كيلومتر مربع غطتها تدفقات الحمم البركانية الجديدة(2).

6. تفاشتار باتيرا - في 26.11.1999 عندما مر جاليليو على مسافة 300 كيلومتر من القمر، لوحظ ثوران بركاني قوي من هذا المصدر. ويبلغ طول الشق الذي خرجت منه الحمم البركانية 40 كيلومترا وموقعه W°119 N°61. تم إنشاء سحابة اتجاه بارتفاع 1.5. كم. وهذا النوع من الحمم البركانية غير شائع على القمر. وأثارت قياسات الأشعة تحت الحمراء التي تم إجراؤها بعد ساعات قليلة من كل من المركبة الفضائية والأرض احتمال أن تكون درجة الحرارة أعلى من 1327 درجة مئوية (43). وفي الملاحظة التي تم إجراؤها على يو في عام 2.2000، كانت شدة الانفجار البركاني أقل في جزء آخر من هذا المصدر البركاني. وفي الصور الملتقطة بتاريخ 30.12.2000/385/1392 من غاليليو وكاسيني التي كانت في طريقها إلى زحل، تم اكتشاف عمود كبريتي على ارتفاع 44 كم وقطر 2000 كم (2002). ولمدة عامين بين عامي 3 و50، شهد هذا المصدر البركاني 45 أنواع من الانفجارات البركانية. شاشة حمم بطول 330 كم في وسط باتيرا، وتدفق حمم بركانية كبير جدًا في الطرف الأيسر وثوران عمود كبير جدًا (46). وفي الثوران الذي رصدته نيوهورايزنز، وصل العمود إلى ارتفاع XNUMX كيلومترًا (XNUMX).

7. زمامة - تشكل هذا المصدر البركاني في الفترة ما بين تحليق فوييجر عام 1979 والصور الأولى التي التقطها غاليليو عام 1996. الموقع ث ° 173 ن ° 17. وفي الفترة 1998-1999 حدثت تغييرات في هذا المجال. ويعتقد أن الحمم المظلمة اندلعت من صدع في الأرض. درجة الحرارة أعلى من 830 درجة مئوية. وبما أن درجة الحرارة هذه مرتفعة جدًا بالنسبة للكبريت، فمن المعتقد أن الحمم البركانية مكونة من السيليكا. ومن خلال المقارنة بين صورتين، تشير التقديرات إلى أن العمود البركاني كان نشطًا في مارس 3.1998 وتوقف في يوليو 1999. وفي الصورة التي التقطت عام 1998، كان مركز العمود باللون الأزرق وتحيط به الحمم البركانية الداكنة. ومن المركز فصاعدا تسقط المواد الفاتحة والداكنة على الأرض. خلال فصل الخريف، فإنها تشكل بقع دائرية بيضاء على الأرض ورواسب صفراء حول فوهة البركان. تشير التقديرات إلى أن الراسب الأبيض يتكون أساسًا من ثاني أكسيد الكبريت. انفجرت هذه المادة أثناء الثوران البركاني على شكل بخار وتكثفت متحولة إلى صقيع عندما انتشرت الغازات في الغلاف الجوي (2).

8. أميراني ماوي - صورة بتاريخ 3.7.1999 يوليو 118. الموقع دبليو ° 23 رقم 250. تشير التقديرات إلى أن تكوينات أميراني وماوي من أصل بركاني. واتضح أنه مصدر واحد. ماوي هي الجبهة النشطة لتدفق الحمم البركانية التي اتجهت غربًا من فتحة أميراني لمسافة تزيد عن 2 كيلومترًا. وأظهر التصوير بالأشعة تحت الحمراء نقطة ساخنة في جزيرة ماوي، مما يعني استمرار تدفق الحمم البركانية. من المحتمل أن تكون الرواسب البيضاء حول أميراني مكونة من بخار ثاني أكسيد الكبريت الذي خرج من الفتحة وتجمد ثم عاد إلى الأرض على شكل ثلج. تنشأ الرواسب الحمراء من بقعة مظلمة جنوب غرب أميراني. لقد تم تحويلهم من عمود أميراني الأقوى. ومن المحتمل أن تكون المادة الحمراء مصنوعة من الكبريت. ويبلغ طول أميراني ماوي أكثر من 250 كيلومترا (48).

9. إيماكونج باتيرا - كالديرا مظلمة تخرج منها تيارات مشرقة في كل الاتجاهات. على عكس المصادر البركانية الأخرى، لم يتم قياس درجات الحرارة المرتفعة هنا. ينبثق تيار مشرق من الجانب الجنوبي الشرقي للكالديرا. كانت هناك قناة مظلمة تجري على طول الجدول ويبدو أنها تغذي قلبها أثناء نموه. وتظهر الهوامش اللامعة المتشابكة لهذا التدفق أن الحمم البركانية كان من الممكن أن تتحرك عبر مناطق طبوغرافية ضيقة أو أنها مرت عبر العديد من المسارات الصخرية. وتتوافق الملاحظات مع انخفاض لزوجة السائل، وقد يكون كبريتاً (49).

10. Camaxtli Patera - الموقع W ° 136 N ° 15. كالديرا نشطة. توجد على أرضية الكالديرا تيارات فاتحة ومظلمة. لقد بردت تدفقات الحمم البركانية الداكنة وربما تحتوي على السيليكا الغنية بالمغنيسيوم. التيارات الساطعة أكثر برودة وربما تكون أكثر ثراءً بالكبريت. كما يمكن رؤية بقع فاتحة داكنة خارج الكالديرا ومن حولها "هالة" داكنة تصل إلى مسافة 30 كيلومترا من حافتها. من المحتمل أن تكون هذه "الهالة" مكونة من قطرات متجمدة من الحمم البركانية التي عادت إلى الأرض بعد أن فجرها ثوران بركاني (50).

11. كولان باتيرا - أحد أكثر المصادر البركانية الملونة على القمر. تقع شمال جبل توهيل مونس. وفي ثوراناته، خلقت تدفقات من الحمم البركانية السوداء والحمراء وحولها حلقات منتشرة مصنوعة من جزيئات الكبريت الحمراء والصفراء، وهي نتاج الأعمدة. اختلطت الصخور السيليكية داخل كولان باتيرا مع خزانات الكبريت - ثاني أكسيد الكبريت وتشكلت رواسب عمود. وتشكل اللون الأخضر في وسط كولان وداخل توهيل باتيرا عندما وصلت رواسب أعمدة الكبريت إلى الأرض وتدفقت الحمم البركانية السيليسية الداكنة. أدى الجمع بين المادتين إلى إنشاء قشرة خضراء. البقعة البيضاء المضيئة جنوب غرب توهيل باتيرا غنية بثاني أكسيد الكبريت ومن المحتمل أن تكون منطقة تيارات ثاني أكسيد الكبريت الباردة. من المحتمل أن تكون البقع البيضاء الصغيرة الموجودة على قمم توهيل باتيرا عبارة عن رواسب ثاني أكسيد الكبريت التي تراكمت في شقوق وقواعد المنحدرات الشديدة في مختلف المناطق الباردة من الجبل (2).

وفقا لتقديرات عام 2000، فإن توزيع المصادر البركانية في الجزيرة موحد ومن المحتمل أن يكون هناك 300 مصدر نشط. خلال 3 أشهر من عبور غاليليو بالقرب من القمر في 10.1999 و11.1999 و2.2000، لوحظ نشاط بركاني. بعض الصغار "يتم تشغيله وإيقافه" وينتقل من حالة دافئة وحارة إلى حالة باردة ومعتمة. في غضون أسابيع. وتنشط المصادر البركانية الكبيرة لعدة أشهر وحتى سنوات. والدليل على ذلك هو فحص خط النشاط المستمر الذي لاحظته المركبتان الفضائيتان فوييجر وجاليليو(39).

وفي مقارنة بين صورتين، إحداهما التقطها غاليليو في أكتوبر 10.1999 والأخرى التقطتها نيوهورايزنز في فبراير 2.2007، تم العثور على تغيرات طفيفة في السطح على المستوى العالمي، على الرغم من النشاط المكثف للمصادر البركانية. المصدر البركاني Dazhbog بارز جدًا في صورة نيوهورايزنز، ولكنه أقل وضوحًا في صورة غاليليو. في نصف الكرة الجنوبي عند W°290 S°55 في صورة من نيو هورايزونز تشاهد انفجارًا بركانيًا أدى إلى تكوين رواسب دائرية على الأرض يبلغ قطرها 500 كم لم يلاحظها غاليليو. وفي صور فوتوغرافية أخرى التقطتها نيوهورايزنز، من الممكن أيضًا تمييز العمود الناتج عن هذه الرواسب (52).

هيكل كالديرا

هناك العديد من الكالديرا في جميع أنحاء الجزيرة. عدد الكلديرات التي يزيد قطرها عن 20 كيلومترا مربعا أكبر من 200 وهي تغطي 5% من سطح القمر سواء كانت نشطة أو خاملة. أنها تفتقر إلى الحواف الخارجية. في تكوينها العام. وهي منخفضات في الأرض تكون جوانبها شديدة الانحدار وقاعها مسطح نسبياً. على الرغم من أنها عادة ما تكون دائرية، إلا أن هناك بعضها يكون شكلها أقل دائرية. وبعضها ملتوي الجوانب، مما يدل على مراحل مختلفة من الانهيار. هناك كالديرات ذات خطوط خطية وأخرى ممدودة وتشبه الأخدود. في الكالديرا التي تم تصويرها بدقة عالية، يمكن رؤية التلال في قاعها. الجزء السفلي من معظمها مظلم للغاية. على الرغم من أن معظم الكالديرا مظلمة من حولها، إلا أن هناك مجموعة صغيرة قاعها أفتح. تشبه كالديرات آيو كالديرات أرضية كبيرة مثل فيليس في نيو مكسيكو وآيرا في اليابان، والتي تتميز بتضاريس منخفضة وترتبط بفتحات تنبعث منها كميات كبيرة من الرماد (53).