Vulkāni

Mūsu Saules sistēmas aktīvie vulkāni



Aktivitāte novērota uz Zemes, kā arī uz Jupitera, Neptūna un Saturna pavadoņiem


Io vulkāni: Io, Jupitera mēness, ir vulkāniski aktīvākais ķermenis mūsu Saules sistēmā. Tam ir vairāk nekā 100 aktīvu vulkānu centru, no kuriem daudziem ir vairākas aktīvās atveres. Izvirdumi atkārtojas lielās mēness daļās. NASA attēls.

Satura rādītājs


Saules sistēmas vulkāni
Kas ir aktīvs vulkāns?
Kas ir Cryovolcano?
Jupitera mēness Io: visaktīvākais
Io "Uguns aizkari"
Tritons: pirmais atklāts
Enceladus: Labākais dokumentētais
Darbības pierādījumi
Vai tiks atklāta vēl kāda aktivitāte?

Saules sistēmas vulkāni

Pagātnes vulkānisko aktivitāšu pierādījumi ir atrasti uz vairuma planētu mūsu Saules sistēmā un uz daudziem viņu pavadoņiem. Mūsu pašu mēness ir plašas teritorijas, kas pārklātas ar senām lavas plūsmām. Marsam ir Olympus Mons un Tharsis Rise, kas ir lielākie vulkāniskie elementi mūsu Saules sistēmā. Venēras virsma ir klāta ar citur nezināmām klintīm un simtiem vulkānu iezīmju.

Lielākā daļa vulkānisko īpašību, kas tika atklātas mūsu Saules sistēmā, izveidojās pirms miljoniem gadu - kad mūsu Saules sistēma bija jaunāka un planētām un pavadoņiem bija daudz augstāka iekšējā temperatūra. Ģeoloģiski nesenā vulkāna aktivitāte nav tik izplatīta.

Balstoties uz novērojumiem no Zemes un no kosmosa transporta līdzekļiem, tikai četri Saules sistēmas ķermeņi ir apstiprinājuši vulkānisko aktivitāti. Tie ir 1) Zeme; 2) Io, Jupitera mēness; 3) Tritons, Neptūna mēness; un, 4) Enceladus, Saturna mēness.

Ir novēroti pierādījumi par iespējamu vulkānisko aktivitāti uz Marsa, Venēras, Plutona un Eiropas, taču tieši izvirduma novērojumi nav veikti.

Kas ir aktīvs vulkāns?

Termins “aktīvs vulkāns” galvenokārt tiek izmantots, atsaucoties uz Zemes vulkāniem. Aktīvie vulkāni ir tie, kas pašlaik izvirda vai ir izcēlušies kādā cilvēces vēsturē.

Šī definīcija diezgan labi darbojas uz zemeslodes vulkāniem, jo ​​dažus no tiem varam viegli novērot, taču daudzi no tiem atrodas nomaļos apgabalos, kur nelieli izvirdumi varētu palikt nepamanīti, vai zem okeānu attālajām vietām, kur, iespējams, nevarētu atklāt pat lielus izvirdumus. Kā piemēru var minēt Tamu masīvu, kas ir “pasaules masīvākais vulkāns”, kurš netika atzīts līdz 2013. gadam.

Ārpus Zemes mūsu spējas atklāt vulkāna izvirdumus sākās tikai ar jaudīgu teleskopu izgudrošanu un veica lielu lēcienu, kad kosmosa transporta līdzekļi spēja nest teleskopus un citas sensoru ierīces tuvu citām planētām un to pavadoņiem.

Mūsdienās ir pieejami vairāki teleskopi šo izvirdumu noteikšanai - ja tie ir pietiekami lieli un vērsti pareizajā virzienā. Tomēr mazus izvirdumus var nepamanīt, jo nav pietiekami daudz teleskopu, lai skatītos visus Saules sistēmas apgabalus, kur varētu notikt vulkāna aktivitāte.

Lai arī ir atklāti tikai daži ārpuszemes izvirdumi, par tiem ir daudz uzzināts. Varbūt visinteresantākais atklājums ir bijis kriovolcāni Saules sistēmas ārējā reģionā.

Geizers uz Enceladus: Krāsas uzlabots skats uz olbaltumvielu aktivitāti uz Saturna mēness Enceladus. Šie geizeri regulāri izpūst plūdus, kas galvenokārt sastāv no ūdens tvaikiem ar nelielu daudzumu slāpekļa, metāna un oglekļa dioksīda. NASA attēls.

Kas ir Cryovolcano?

Lielākā daļa cilvēku vārdu "vulkāns" definē kā atveri Zemes virsmā, caur kuru izplūst izkusis iežu materiāls, gāzes un vulkāniskie pelni. Šī definīcija labi darbojas uz Zemes; tomēr dažiem mūsu Saules sistēmas ķermeņiem ir ievērojams daudzums gāzes.

Planētas, kas atrodas netālu no saules, ir akmeņainas un rada silikātu iežu magmas, kas ir līdzīgas tām, kas redzamas uz Zemes. Tomēr planētas ārpus Marsa un to pavadoņi papildus silikāta iežiem satur ievērojamu daudzumu gāzes. Vulkāni šajā mūsu Saules sistēmas daļā parasti ir kriovolcāni. Tā vietā, lai izvirdotu izkusušu iežu, tie izdala aukstas, šķidras vai sasalušas gāzes, piemēram, ūdeni, amonjaku vai metānu.

Io Tvashtar vulkāns: Šī piecu kadru animācija, kas izgatavota, izmantojot kosmosa kuģa New Horizons uzņemtos attēlus, ilustrē vulkāna izvirdumu Io, Jupitera mēness laikā. Tiek lēsts, ka izvirduma kūle ir aptuveni 180 jūdžu augsta. NASA attēls.

Jupitera mēness Io: visaktīvākais

Io ir vulkāniski aktīvākais ķermenis mūsu Saules sistēmā. Tas pārsteidz lielāko daļu cilvēku, jo Io lielais attālums no saules un tā ledainā virsma liekas par ļoti aukstu vietu.

Tomēr Io ir ļoti niecīgs mēness, kuru milzīgi ietekmē milzu planētas Jupitera smagums. Jupitera un citu tā pavadoņu gravitācijas pievilcība izdara Io tik spēcīgu "pievilkšanos", ka tas nepārtraukti deformējas no spēcīgiem iekšējiem paisumiem. Šie plūdmaiņas rada milzīgu iekšējo berzi. Šī berze silda mēnesi un ļauj intensīvi darboties vulkānā.

Io ir simtiem redzamu vulkānu izplūdes atveru, no kurām dažas atmosfērā iepūstas sasalušu tvaiku un "vulkāna sniega" strūklas simtiem jūdžu augstumā. Šīs gāzes varētu būt vienīgais šo izvirdumu produkts, vai arī varētu būt kāds saistīts silikāta iezis vai izkausēts sērs. Teritorijas ap šīm ventilācijas atverēm liecina, ka tās ir "atjaunotas" ar plakanu jaunā materiāla kārtu. Šīs atjaunotās zonas ir Io dominējošā virsmas iezīme. Ļoti mazais trieciena krāteru skaits uz šīm virsmām, salīdzinot ar citiem Saules sistēmas ķermeņiem, liecina par nepārtrauktu Io vulkānisko aktivitāti un atjaunošanu.

Io vulkāna izvirdums: Attēls ar vienu no lielākajiem Jupitera mēness Io izvirdumiem, kas jebkad novēroti Io, ko 2013. gada 29. augustā uzņēmis Katherine de Kleer no Kalifornijas Universitātes Berklijā, izmantojot Gemini ziemeļu teleskopu. Tiek uzskatīts, ka šis izvirdums ir aizsācis karstu lavu simtiem jūdžu virs Io virsmas. Vairāk informācijas.

Io "Uguns aizkari"

NASA 2014. gada 4. augustā publicēja vulkāna izvirdumu attēlus, kas notikuši uz Jupitera mēness Io laikā no 2013. gada 15. augusta līdz 29. augustam. Šajā divu nedēļu laikā tiek uzskatīts, ka izvirdumi ir pietiekami spēcīgi, lai palaistu materiālu simtiem jūdžu virs Mēness virsmas. ir noticis.

Izņemot zemi, Io ir vienīgais ķermenis Saules sistēmā, kas spēj izvirdīt ārkārtīgi karstu lavu. Mēneša zemā gravitācijas un magmas sprādzienbīstamības dēļ tiek uzskatīts, ka lieli izvirdumi varētu palaist desmitiem kubikjūdzes lavas augstu virs Mēness un dažu dienu laikā parādīties lielos apgabalos.

Pievienotajā infrasarkanajā attēlā ir redzams 2013. gada 29. augusta izvirdums, un to ar Nacionālā zinātnes fonda atbalstu iegādājās Katherine de Kleer no Kalifornijas universitātes Berklijā, izmantojot Gemini ziemeļu teleskopu. Tas ir viens no iespaidīgākajiem vulkānu aktivitātes attēliem, kāds jebkad uzņemts. Tiek uzskatīts, ka šī attēla laikā lielās plaisas Io virsmā bija izcēlušās “uguns aizkari” vairāku jūdžu garumā. Šie "aizkari", iespējams, ir līdzīgi strūklaku plaisām, kas redzamas Kilauea 2018. gada izvirduma laikā Havaju salās.

Cryovolcano mehānika: Diagramma, kā kriovolcāns varētu darboties Io vai Enceladus. Nelielā attālumā zem virsmas spiedienam pakļautas ūdens kabatas tiek sasildītas, veicot iekšēju plūdmaiņu. Kad spiediens kļūst pietiekami augsts, tie izplūst virsmā.

Tritons: pirmais atklāts

Tritons, Neptūna mēness, bija pirmā vieta Saules sistēmā, kur tika novēroti kriovolcāni. Zonde Voyager 2 savā 1989. gada lidojuma laikā novēroja slāpekļa gāzes un putekļu daudzumu līdz piecām jūdzēm. Šie izvirdumi ir atbildīgi par Triton gludo virsmu, jo gāzes kondensējas un nokrīt atpakaļ uz virsmu, veidojot biezu segu, kas līdzīga sniegam.

Daži pētnieki uzskata, ka saules starojums iekļūst Tritona virszemes ledus un zem tā silda tumšu slāni. Ieslodzītais karstums iztvaiko pazemes slāpekli, kas izplešas un galu galā izdalās caur ledus kārtu virs. Šī būtu vienīgā zināmā enerģijas atrašanās vieta no ķermeņa ārpuses, kas izraisa vulkāna izvirdumu - enerģija parasti nāk no iekšienes.

Cryovolcano Enceladus: Mākslinieka redzējums par to, kā varētu izskatīties kriovulkāns uz Enceladus virsmas, bet fonā redzams Saturns. NASA attēls. Palielināt.

Enceladus: Labākais dokumentētais

Cryovolcanoes uz Enceladus, Saturna mēness, pirmo reizi dokumentēja kosmosa kuģis Cassini 2005. gadā. Kosmosa kuģis attēloja ledainu daļiņu strūklu, kas izplūst no dienvidu polārā reģiona. Tas padarīja Enceladu par ceturto ķermeni Saules sistēmā ar apstiprinātu vulkānisko aktivitāti. Kosmosa kuģis faktiski lidoja cauri kriovulkāna skaļumam un dokumentēja tā sastāvu galvenokārt kā ūdens tvaikus ar nelielu daudzumu slāpekļa, metāna un oglekļa dioksīda.

Viena no kriovolkanisma mehānisma teorijām ir tāda, ka zem spiediena zem ūdens esošās kabatas zem mēness virsmas atrodas nelielā attālumā (iespējams, tikai dažos desmitos metru). Šis ūdens tiek turēts šķidrā stāvoklī, mēness iekšpusē sildot plūdmaiņu. Reizēm šie paaugstināta spiediena ūdeņi izplūst virsmā, veidojot ūdens tvaiku un ledus daļiņu daudzumu.

Darbības pierādījumi

Vistiešākais pierādījums, ko var iegūt, lai dokumentētu vulkānu aktivitātes uz ārpuszemes ķermeņiem, ir redzēt vai attēlot notiekošo izvirdumu. Cits pierādījumu veids ir izmaiņas ķermeņa virsmā. Izvirdums var radīt gružu zemes segumu vai seguma atjaunošanu. Vulkāniskās aktivitātes uz Io ir pietiekami biežas, un virsma ir pietiekami redzama, lai varētu novērot šāda veida izmaiņas. Bez šādiem tiešiem novērojumiem no Zemes var būt grūti uzzināt, vai vulkānisms ir nesens vai sens.

Nesenās vulkāniskās aktivitātes potenciālais apgabals Plutonā: Augstas izšķirtspējas krāsains skats vienam no diviem potenciālajiem kriovolcaniem, kurus 2015. gada jūlijā uz Plutona virsmas pamanīja kosmosa kuģis New Horizons. Šī funkcija, kas pazīstama kā Wright Mons, ir aptuveni 90 jūdzes (150 kilometri) pāri un 2,5 jūdzes (4 kilometri). augstu. Ja tas faktiski ir vulkāns, kā tiek turēts aizdomās, tas būtu lielākais šāda veida objekts, kas atklāts ārējā Saules sistēmā. Palielināt.

Vai tiks atklāta vēl kāda aktivitāte?

Cryovolcanoes Enceladus pilsētā netika atklāti līdz 2005. gadam, un visa veida Saules sistēma nav veikta visaptveroša meklēšana. Faktiski daži uzskata, ka vulkāna aktivitātes uz mūsu tuvo kaimiņu Venēru joprojām notiek, taču tā ir paslēpta zem blīvā mākoņu sega. Dažas Marsa funkcijas norāda uz iespējamām nesenām darbībām tur. Ir arī ļoti iespējams, iespējams, iespējams, ka aktīvie vulkāni vai kriovolcāni tiks atklāti uz ledus planētu pavadoņiem mūsu Saules sistēmas ārējās daļās, piemēram, Europa, Titan, Dione, Ganymede un Miranda.

2015. gadā zinātnieki, kas strādāja ar NASA New Horizons misijas attēliem, uz Plutona virsmas salika augstas izšķirtspējas potenciālo kriovulkānu krāsu attēlus. Pievienotajā attēlā redzams apgabals Plutonā ar iespējamu ledus vulkānu. Tā kā nogulsnēm ap šo potenciālo vulkānu ir ļoti maz trieciena krāteru, domājams, ka tas ir ģeoloģiski jauns. Sīkākus fotoattēlus un skaidrojumus skatiet šajā vietnē NASA.gov.

Ahuna mons, sālsūdens ledus kalns uz pundurplanētas Ceres virsmas ir parādīts šajā modelētajā perspektīvās skatā. Tiek uzskatīts, ka tas ir izveidojies pēc tam, kad caur pundurplanētas iekšpusi izkāpa sālsūdens un iežu straume, pēc tam izcēlās sāļa ūdens krāns. Sāļais ūdens iesaldēja sālsūdens ledus un uzcēla kalnu, kas tagad ir aptuveni 2,5 jūdžu augsts un 10,5 jūdzes plats. Attēlu veidojusi NASA / JPL-Caltech / UCLA / MPS / DLR / IDA.

2019. gadā NASA, Eiropas Kosmosa aģentūras un Vācijas Aviācijas un kosmosa centra zinātnieki publicēja pētījumu, kas, viņuprāt, atrisina noslēpumu par to, kā tika izveidots Ahuna Mons, kalns Ceres virspusē, lielākais objekts asteroīda jostā. Viņi uzskata, ka Ahuna Mons ir kriovolcāns, kas izcēlās sāļajā ūdenī pēc tam, kad augšupvērstais plūms pacēlās uz pundurplanētas virsmas. Lai iegūtu papildinformāciju, skatiet šo rakstu vietnē NASA.gov.

Šis ir aizraujošs laiks, lai skatītos kosmosa izpēti!