Вулканы

Активные вулканы нашей солнечной системы

Активные вулканы нашей солнечной системы



Активность наблюдалась на Земле и на Лунах Юпитера, Нептуна и Сатурна


Вулканы на Ио: Ио, луна Юпитера, является самым вулканически активным телом в нашей солнечной системе. У этого есть более чем 100 активных вулканических центров, у многих из которых есть много активных вентилей. Извержения периодически всплывают на большие части Луны. Изображение НАСА.

Оглавление


Солнечная система вулканов
Что такое активный вулкан?
Что такое криовулкан?
Юпитер Луна Ио: самые активные
"Огненные шторы" на Ио
Тритон: первый открытый
Энцелад: лучший документальный фильм
Доказательства активности
Будет ли обнаружена дополнительная активность?

Солнечная система вулканов

Доказательства прошлой вулканической активности были обнаружены на большинстве планет в нашей солнечной системе и на многих из их лун. Наша собственная луна имеет обширные области, покрытые древними потоками лавы. На Марсе есть Олимп и Монс Тарсис, самые большие вулканические объекты в нашей солнечной системе. Поверхность Венеры покрыта вулканическими породами и сотнями вулканических объектов.

Большинство вулканических особенностей, обнаруженных в нашей солнечной системе, сформировались миллионы лет назад - когда наша солнечная система была моложе, а планеты и луны имели гораздо более высокие внутренние температуры. Геологически недавняя вулканическая активность не так широко распространена.

Основываясь на наблюдениях с Земли и с космических аппаратов, только четыре тела в Солнечной системе подтвердили вулканическую активность. Это 1) Земля; 2) Ио, луна Юпитера; 3) Тритон, луна Нептуна; и 4) Энцелад, луна Сатурна.

Доказательств возможной вулканической активности на Марсе, Венере, Плутоне и Европе не наблюдалось, но прямых наблюдений за извержением не было сделано.

Что такое активный вулкан?

Термин «активный вулкан» используется в основном в отношении земных вулканов. Активные вулканы - это те, которые в настоящее время извергаются или извергались когда-то в истории человечества.

Это определение работает довольно хорошо для вулканов на Земле, потому что мы можем легко наблюдать некоторые из них - но многие находятся в отдаленных районах, где небольшие извержения могут остаться незамеченными, или ниже отдаленных частей океанов, где даже большие извержения могут быть не обнаружены. Примером является массив Таму, «самый массивный вулкан в мире», который не был признан до 2013 года.

За пределами Земли наши способности обнаруживать извержения вулканов не начались до изобретения мощных телескопов и сделали большой скачок, когда космические аппараты смогли нести телескопы и другие чувствительные устройства близко к другим планетам и их лунам.

Сегодня имеется ряд телескопов для обнаружения этих извержений - если они достаточно велики и обращены в правильном направлении. Тем не менее, небольшие извержения могут не быть замечены, потому что не хватает телескопов для наблюдения за всеми областями солнечной системы, где может возникнуть вулканическая активность.

Хотя было обнаружено всего несколько внеземных извержений, многое о них узнали. Возможно, самым интересным открытием были криовулканы во внешней области солнечной системы.

Гейзер на Энцеладе: Цветное изображение криовулканической активности на лунном спутнике Сатурна Энцелад. Эти гейзеры регулярно выпускают шлейфы, состоящие в основном из водяного пара с небольшим количеством азота, метана и углекислого газа. Изображение НАСА.

Что такое криовулкан?

Большинство людей определяют слово «вулкан» как отверстие на поверхности Земли, через которое выходят расплавленные горные породы, газы и вулканический пепел. Это определение хорошо работает для Земли; однако, некоторые тела в нашей солнечной системе имеют значительное количество газа в своем составе.

Планеты около Солнца являются каменистыми и производят магнаты из силикатных пород, подобные тем, которые можно увидеть на Земле. Однако планеты за пределами Марса и их спутники содержат значительные количества газа в дополнение к силикатным породам. Вулканы в этой части нашей солнечной системы обычно являются криовулканами. Вместо того, чтобы извергать расплавленную породу, они извергают холодные, жидкие или замороженные газы, такие как вода, аммиак или метан.

Вулкан Ио Тваштар: Эта пятикадровая анимация, созданная с использованием изображений, снятых космическим кораблем «Новые горизонты», иллюстрирует извержение вулкана на Ио, луне Юпитера. По оценкам, высота извержения около 180 миль. Изображение НАСА.

Юпитер Луна Ио: самые активные

Ио - самое вулканически активное тело в нашей солнечной системе. Это удивляет большинство людей, потому что большое расстояние Ио от солнца и его ледяная поверхность делают его очень холодным.

Однако Ио - очень крошечная луна, на которую огромное влияние оказывает гравитация планеты-гиганта Юпитер. Гравитационное притяжение Юпитера и других его лун оказывает такое сильное «притяжение» на Ио, что оно постоянно деформируется от сильных внутренних приливов. Эти приливы производят огромное количество внутреннего трения. Это трение нагревает луну и обеспечивает интенсивную вулканическую активность.

У Ио есть сотни видимых вулканических отверстий, некоторые из которых взрывают струи замерзшего пара и "вулканического снега" на сотни миль в его атмосферу. Эти газы могут быть единственным продуктом этих извержений, или могут присутствовать некоторые связанные силикатные породы или расплавленная сера. Области вокруг этих вентиляционных отверстий свидетельствуют о том, что они «всплыли» с плоским слоем нового материала. Эти наружные области являются доминирующей особенностью поверхности Ио. Очень небольшое количество ударных кратеров на этих поверхностях, по сравнению с другими телами в Солнечной системе, свидетельствует о постоянной вулканической активности Ио и его всплытии.

Извержение вулкана на Ио: Изображение одного из самых крупных извержений, когда-либо наблюдавшихся на луне Юпитера, Ио, сделанное 29 августа 2013 года Кэтрин де Клер из Калифорнийского университета в Беркли с помощью Северного телескопа Близнецов. Считается, что это извержение вызвало появление горячей лавы в сотнях миль над поверхностью Ио. Больше информации.

"Огненные шторы" на Ио

4 августа 2014 года НАСА опубликовало изображения вулканических извержений, которые произошли на луне Юпитера Ио в период с 15 августа по 29 августа 2013 года. В течение этого двухнедельного периода извержения, достаточно мощные для запуска материала в сотнях миль над поверхностью Луны, считаются чтобы произошло.

Кроме Земли, Ио является единственным телом в солнечной системе, способным извергать чрезвычайно горячую лаву. Считается, что из-за низкой гравитации Луны и взрывоопасности магмы крупные извержения запускают десятки кубических миль лавы высоко над Луной и всплывают на большие площади в течение всего нескольких дней.

Прилагаемое инфракрасное изображение показывает извержение 29 августа 2013 года. Оно было приобретено Кэтрин де Клер из Калифорнийского университета в Беркли с помощью телескопа Gemini North при поддержке Национального научного фонда. Это одно из самых впечатляющих изображений вулканической активности, когда-либо сделанных. Во время этого изображения, как полагают, большие трещины на поверхности Ио извергали «огненные завесы» длиной до нескольких миль. Эти «занавески», вероятно, похожи на расщелины, замеченные во время извержения Килауэа в 2018 году на Гавайях.

Криовулкан механики: Схема того, как криовулкан может работать на Ио или Энцеладе. Карманы воды под давлением на небольшом расстоянии от поверхности нагреваются внутренним приливным действием. Когда давления становятся достаточно высокими, они выходят на поверхность.

Тритон: первый открытый

Тритон, луна Нептуна, была первым местом в Солнечной системе, где наблюдались криовулканы. Зонд Voyager 2 во время пролета в 1989 году обнаружил потоки газообразного азота и пыли высотой до пяти миль. Эти извержения ответственны за гладкую поверхность Тритона, потому что газы конденсируются и падают обратно на поверхность, образуя толстое одеяло, похожее на снег.

Некоторые исследователи считают, что солнечная радиация проникает в поверхностный лед Тритона и нагревает темный слой под ним. Захваченное тепло испаряет подповерхностный азот, который расширяется и в конечном итоге прорывается через слой льда выше. Это будет единственное известное местоположение энергии снаружи тела, вызывающей извержение вулкана - энергия обычно приходит изнутри.

Криовулкан на Энцеладе: Видение художника о том, как может выглядеть криовулкан на поверхности Энцелада, с Сатурном, видимым на заднем плане. Изображение НАСА. Увеличить.

Энцелад: лучший документальный фильм

Криовулканы на Энцеладе, луне Сатурна, были впервые задокументированы космическим кораблем Кассини в 2005 году. На космическом корабле были изображены струи ледяных частиц, выходящих из южной полярной области. Это сделало Энцелад четвертым телом в Солнечной системе с подтвержденной вулканической активностью. Космический корабль фактически пролетел сквозь криовулканический шлейф и задокументировал его состав, состоящий в основном из водяного пара с небольшим количеством азота, метана и углекислого газа.

Одна из теорий механизма криовулканизма заключается в том, что подповерхностные очаги воды под давлением существуют на небольшом расстоянии (возможно, всего несколько десятков метров) под поверхностью Луны. Эта вода удерживается в жидком состоянии благодаря приливному нагреванию внутреннего пространства луны. Изредка эти воды под давлением выходят на поверхность, образуя струи водяного пара и частиц льда.

Доказательства активности

Самое прямое доказательство, которое можно получить для документирования вулканической активности на внеземных телах, - это увидеть или изобразить происходящее извержение. Другим типом доказательств является изменение поверхности тела. Извержение может привести к образованию на земле обломков или всплытию. Вулканическая активность на Ио достаточно частая, и поверхность достаточно видна, чтобы можно было наблюдать эти типы изменений. Без таких прямых наблюдений с Земли может быть трудно понять, является ли вулканизм недавним или древним.

Потенциальная область недавней вулканической активности на Плутоне: Цветное изображение высокого разрешения одного из двух потенциальных криовулканов, обнаруженных на поверхности Плутона космическим кораблем «Новые горизонты» в июле 2015 года. Эта функция, известная как Райт Монс, имеет ширину около 90 миль (150 километров) и 2,5 мили (4 километра) высокая. Если это действительно вулкан, как и предполагалось, это была бы самая большая подобная особенность, обнаруженная во внешней солнечной системе. Увеличить.

Будет ли обнаружена дополнительная активность?

Криовулканы на Энцеладе не были обнаружены до 2005 года, и не было проведено исчерпывающего поиска по всей солнечной системе для этого вида деятельности. Фактически, некоторые полагают, что вулканическая активность на нашей ближайшей соседке Венере все еще происходит, но скрыта под плотным облачным покровом. Несколько особенностей на Марсе предполагают возможную недавнюю активность там. Также весьма вероятно, возможно, вероятно, что активные вулканы или криовулканы будут обнаружены на лунах ледяных планет во внешних частях нашей солнечной системы, таких как Европа, Титан, Диона, Ганимед и Миранда.

В 2015 году ученые, работающие с изображениями миссии НАСА «Новые горизонты», собрали цветные изображения потенциальных криовулканов с высоким разрешением на поверхности Плутона. Прилагаемое изображение показывает область на Плутоне с возможным ледяным вулканом. Поскольку на отложениях вокруг этого потенциального вулкана очень мало ударных кратеров, считается, что он имеет геологически молодой возраст. Более подробные фотографии и пояснения см. В этой статье на NASA.gov.

Ахуна МонсНа этом смоделированном перспективном изображении показана гора морского льда на поверхности карликовой планеты Церера. Считается, что он образовался после того, как поток соленой воды и скалы поднялся через внутреннюю часть планеты гномов, а затем изверг поток соленой воды. Соленая вода замерзла в соленый ледяной лед и построила гору, которая теперь имеет высоту около 2,5 миль и ширину 10,5 миль. Изображение NASA / JPL-Caltech / UCLA / MPS / DLR / IDA.

В 2019 году ученые из НАСА, Европейского космического агентства и Немецкого аэрокосмического центра опубликовали исследование, которое, по их мнению, решает загадку того, как образовалась Ахуна Монс, гора на поверхности Цереры, крупнейшего объекта в поясе астероидов. Они считают, что Ахуна Монс - это криовулкан, извергший соленую воду после того, как восходящий шлейф поднялся на поверхность карликовой планеты. Для получения дополнительной информации см. Эту статью на NASA.gov.

Это захватывающее время для изучения космоса!


Смотреть видео: Вулканы. Извержения вулканов. Действующие вулканы на нашей земле! Таинственные недры Земли