ジェット推進研究室
2024年12月12日
木星の潮汐の王子様
Junoについて
木星の火山衛星イオの北極域
木星の火山衛星イオの北極域は、2023年12月30日に探査機がガス惑星イオを57回接近した際に、NASAのジュノーによって撮影されました。最近のフライバイのデータは、科学者がイオの内部を理解するのに役立っています。
画像データ:NASA/JPL-Caltech/SwRI/MSSS
Gerald Eichstädtによる画像処理
新しい研究は、イオがなぜ、そしてどのようにして太陽系で最も火山性のある天体になったのかを指摘しています。
NASAのジュノー・ミッションの木星探査に参加した科学者たちは、木星の衛星イオの火山が、マグマの海ではなく、渦巻く高温マグマのそれぞれの部屋から動力を得ている可能性が高いことを発見しました。この発見は、イオの最も実証的な地質学的特徴の地下起源に関する44年来の謎を解くものです。
イオ火山活動の起源に関する論文は、12月12日木曜日にネイチャー誌に掲載され、その発見と他のイオの科学的結果は、ワシントンで開催された米国地球物理学連合の年次総会(地球と宇宙の科学者の国内最大の集まり)のメディアブリーフィングで議論されました。
地球の月ほどの大きさのイオは、太陽系で最も火山活動が活発な天体として知られています。イオには推定400の火山があり、溶岩や噴煙が噴き出し、一見すると絶え間なく噴火し、それが表面のコーティングに貢献しています。
Animated Tour of Jupiter’s Volcanic Moon Io
NASAのジュノーミッションによって収集されたデータに基づいて、木星の燃えるような衛星イオのこのアニメーションツアーは、火山のプルーム、表面の溶岩の眺め、および月の内部構造を示しています。NASA/JPL-Caltech/SwRI/倉村浩司/Gerald Eichstädt
イオは1610年1月8日にガリレオ・ガリレイによって発見されましたが、そこでの火山活動は、南カリフォルニアにあるNASAのジェット推進研究所のイメージング科学者リンダ・モラビトが、NASAのボイジャー1号宇宙船からの画像に火山プルームを初めて特定した1979年まで発見されませんでした。
「モラビトの発見以来、惑星科学者たちは、火山が地表下の溶岩からどのように供給されたのか疑問に思っています」と、サンアントニオのサウスウエスト研究所のジュノー主任研究員であるスコット・ボルトンは述べています。「火山に燃料を供給するのは白熱したマグマの浅い海だったのか、それともその発生源はより局所的だったのか?ジュノーの2つの非常に接近したフライバイからのデータが、この拷問された月が実際にどのように機能していたかについての洞察を与えてくれるとわかっていました。」
探査機ジュノーは、2023年12月と2024年2月にイオの非常に接近したフライバイを行い、ピザに面した表面から約1,500キロメートル以内に到達しました。接近中、ジュノーはNASAのディープスペースネットワークと通信し、高精度の2周波ドップラーデータを取得し、イオの重力が宇宙船の加速にどのように影響するかを追跡するために使用されました。ミッションがこれらのフライバイからイオの重力について学んだことは、潮汐屈曲と呼ばれる現象の影響についてさらに詳細を明らかにすることにより、新しい論文につながりました。
This sequence shows a giant plume erupting from Io’s Tvashtar volcano
この5フレームのシーケンスは、イオのトヴァシュタル火山から噴出する巨大な噴煙を示しており、燃え盛る月の表面から330キロメートル伸びています。これは、2007年にNASAのニューホライズンズミッションによって、探査機が木星のそばを飛行したときに8分間にわたって撮影されました。
NASA/ジョンズ・ホプキンス大学 APL/SwRI
木星の潮汐の王子様
イオはマンモス木星に非常に近く、その楕円軌道は42.5時間ごとにガス惑星の周りを回っています。距離が変わると、木星の引力も大きくなり、イオが容赦なく圧迫されます。その結果、潮汐屈曲の極端なケース、つまり潮汐力による摩擦が内部熱を発生させます。
「この絶え間ない屈曲は莫大なエネルギーを生み出し、文字通りイオの内部の一部を溶かします」とボルトンは言いました。「もしイオに全球的なマグマオーシャンがあるとすれば、その潮汐変形の特徴は、より硬直した、ほとんどが固体の内部よりもはるかに大きいことがわかっていました。したがって、ジュノーがイオの重力場を調査した結果次第で、全球的なマグマオーシャンがその表面下に隠れているかどうかを知ることができるでしょう」
ジュノーのチームは、2回のフライバイで得たドップラーのデータを、同機関がこれまで行ってきた木星系や地上望遠鏡からの観測結果と比較した。彼らは、潮汐変形がイオが浅い全球マグマオーシャンを持っていないことと一致することを発見しました。
「潮汐力が必ずしも全球的なマグマオーシャンを作り出すとは限らないというジュノーの発見は、イオの内部について私たちが知っていることを再考するよう促す以上のものです」と、ジュノーの共同研究者であり、JPLの太陽系ダイナミクスグループの監督者である筆頭著者のライアン・パークは述べています。「これは、エンケラドゥスやエウロパなどの他の衛星、さらには太陽系外惑星やスーパーアースについての私たちの理解に影響を及ぼします。私たちの新しい発見は、惑星の形成と進化について私たちが知っていることを再考する機会を提供します。」
地平線上には、さらに多くの科学があります。ジュノーは66番目11月24日、木星の神秘的な雲のてっぺん上空を飛ぶ科学フライバイ。ガス巨人への次の接近は、12月27日午前12時22分(東部標準時)に行われます。ジュノーの軌道が惑星の中心に最も接近する近木点の時点で、探査機は木星の雲頂から約3,500キロメートル上空にあり、2016年にガス巨人の軌道に入って以来、10億3,900万キロメートルを記録していることになります。
Junoについて
カリフォルニア州パサデナにあるカリフォルニア工科大学の一部門であるJPLは、サンアントニオのサウスウエスト研究所の主任研究者であるスコット・ボルトン氏のためにジュノーミッションを管理しています。ジュノーは、アラバマ州ハンツビルにあるNASAのマーシャル宇宙飛行センターで、ワシントンにあるNASAの科学ミッション局で管理されているNASAのニューフロンティアプログラムの一部です。イタリア宇宙機関(ASI)は、木星赤外線オーロラマッパーに資金を提供しました。デンバーのロッキード・マーティン・スペース社が宇宙船を建造し、運用しています。米国内の他のさまざまな機関が、Junoの他の科学機器のいくつかを提供しました。
Junoの詳細については、以下をご覧ください。
https://science.nasa.gov/mission/juno
2024年12月12日
木星の潮汐の王子様
Junoについて
木星の火山衛星イオの北極域
木星の火山衛星イオの北極域は、2023年12月30日に探査機がガス惑星イオを57回接近した際に、NASAのジュノーによって撮影されました。最近のフライバイのデータは、科学者がイオの内部を理解するのに役立っています。
画像データ:NASA/JPL-Caltech/SwRI/MSSS
Gerald Eichstädtによる画像処理
新しい研究は、イオがなぜ、そしてどのようにして太陽系で最も火山性のある天体になったのかを指摘しています。
NASAのジュノー・ミッションの木星探査に参加した科学者たちは、木星の衛星イオの火山が、マグマの海ではなく、渦巻く高温マグマのそれぞれの部屋から動力を得ている可能性が高いことを発見しました。この発見は、イオの最も実証的な地質学的特徴の地下起源に関する44年来の謎を解くものです。
イオ火山活動の起源に関する論文は、12月12日木曜日にネイチャー誌に掲載され、その発見と他のイオの科学的結果は、ワシントンで開催された米国地球物理学連合の年次総会(地球と宇宙の科学者の国内最大の集まり)のメディアブリーフィングで議論されました。
地球の月ほどの大きさのイオは、太陽系で最も火山活動が活発な天体として知られています。イオには推定400の火山があり、溶岩や噴煙が噴き出し、一見すると絶え間なく噴火し、それが表面のコーティングに貢献しています。
Animated Tour of Jupiter’s Volcanic Moon Io
NASAのジュノーミッションによって収集されたデータに基づいて、木星の燃えるような衛星イオのこのアニメーションツアーは、火山のプルーム、表面の溶岩の眺め、および月の内部構造を示しています。NASA/JPL-Caltech/SwRI/倉村浩司/Gerald Eichstädt
イオは1610年1月8日にガリレオ・ガリレイによって発見されましたが、そこでの火山活動は、南カリフォルニアにあるNASAのジェット推進研究所のイメージング科学者リンダ・モラビトが、NASAのボイジャー1号宇宙船からの画像に火山プルームを初めて特定した1979年まで発見されませんでした。
「モラビトの発見以来、惑星科学者たちは、火山が地表下の溶岩からどのように供給されたのか疑問に思っています」と、サンアントニオのサウスウエスト研究所のジュノー主任研究員であるスコット・ボルトンは述べています。「火山に燃料を供給するのは白熱したマグマの浅い海だったのか、それともその発生源はより局所的だったのか?ジュノーの2つの非常に接近したフライバイからのデータが、この拷問された月が実際にどのように機能していたかについての洞察を与えてくれるとわかっていました。」
探査機ジュノーは、2023年12月と2024年2月にイオの非常に接近したフライバイを行い、ピザに面した表面から約1,500キロメートル以内に到達しました。接近中、ジュノーはNASAのディープスペースネットワークと通信し、高精度の2周波ドップラーデータを取得し、イオの重力が宇宙船の加速にどのように影響するかを追跡するために使用されました。ミッションがこれらのフライバイからイオの重力について学んだことは、潮汐屈曲と呼ばれる現象の影響についてさらに詳細を明らかにすることにより、新しい論文につながりました。
This sequence shows a giant plume erupting from Io’s Tvashtar volcano
この5フレームのシーケンスは、イオのトヴァシュタル火山から噴出する巨大な噴煙を示しており、燃え盛る月の表面から330キロメートル伸びています。これは、2007年にNASAのニューホライズンズミッションによって、探査機が木星のそばを飛行したときに8分間にわたって撮影されました。
NASA/ジョンズ・ホプキンス大学 APL/SwRI
木星の潮汐の王子様
イオはマンモス木星に非常に近く、その楕円軌道は42.5時間ごとにガス惑星の周りを回っています。距離が変わると、木星の引力も大きくなり、イオが容赦なく圧迫されます。その結果、潮汐屈曲の極端なケース、つまり潮汐力による摩擦が内部熱を発生させます。
「この絶え間ない屈曲は莫大なエネルギーを生み出し、文字通りイオの内部の一部を溶かします」とボルトンは言いました。「もしイオに全球的なマグマオーシャンがあるとすれば、その潮汐変形の特徴は、より硬直した、ほとんどが固体の内部よりもはるかに大きいことがわかっていました。したがって、ジュノーがイオの重力場を調査した結果次第で、全球的なマグマオーシャンがその表面下に隠れているかどうかを知ることができるでしょう」
ジュノーのチームは、2回のフライバイで得たドップラーのデータを、同機関がこれまで行ってきた木星系や地上望遠鏡からの観測結果と比較した。彼らは、潮汐変形がイオが浅い全球マグマオーシャンを持っていないことと一致することを発見しました。
「潮汐力が必ずしも全球的なマグマオーシャンを作り出すとは限らないというジュノーの発見は、イオの内部について私たちが知っていることを再考するよう促す以上のものです」と、ジュノーの共同研究者であり、JPLの太陽系ダイナミクスグループの監督者である筆頭著者のライアン・パークは述べています。「これは、エンケラドゥスやエウロパなどの他の衛星、さらには太陽系外惑星やスーパーアースについての私たちの理解に影響を及ぼします。私たちの新しい発見は、惑星の形成と進化について私たちが知っていることを再考する機会を提供します。」
地平線上には、さらに多くの科学があります。ジュノーは66番目11月24日、木星の神秘的な雲のてっぺん上空を飛ぶ科学フライバイ。ガス巨人への次の接近は、12月27日午前12時22分(東部標準時)に行われます。ジュノーの軌道が惑星の中心に最も接近する近木点の時点で、探査機は木星の雲頂から約3,500キロメートル上空にあり、2016年にガス巨人の軌道に入って以来、10億3,900万キロメートルを記録していることになります。
Junoについて
カリフォルニア州パサデナにあるカリフォルニア工科大学の一部門であるJPLは、サンアントニオのサウスウエスト研究所の主任研究者であるスコット・ボルトン氏のためにジュノーミッションを管理しています。ジュノーは、アラバマ州ハンツビルにあるNASAのマーシャル宇宙飛行センターで、ワシントンにあるNASAの科学ミッション局で管理されているNASAのニューフロンティアプログラムの一部です。イタリア宇宙機関(ASI)は、木星赤外線オーロラマッパーに資金を提供しました。デンバーのロッキード・マーティン・スペース社が宇宙船を建造し、運用しています。米国内の他のさまざまな機関が、Junoの他の科学機器のいくつかを提供しました。
Junoの詳細については、以下をご覧ください。
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