Luominen

David F. Coppedge

Jupiterin kuu, joka on vain hieman suurempi kuin omamme, yllätti tiedemiehet vuonna 1979, kun Voyager-luotaimen kamerat havaitsivat tuliperäisen pluumin¹ toiminnassa. Sen jälkeen, 34 vuoteen, Iolla ei ole ollut rauhallista hetkeä. Se on vulkaanisesti kaikkein aktiivisin kappale aurinkokunnassamme – 100 kertaa aktiivisempi kuin Maa. Io on valtava mysteeri miljardeihin vuosiin uskoville, mutta ei niille, jotka hyväksyvät raamatullisen aikajanan.

Jos tämä taivaankappale olisi todella vanha, sen pitäisi olla jäätymässä – eikä vain ulkopuolelta, koska se on niin kaukana auringosta, vaan myöskin sisältä. Pienemmät kappaleet jäähtyvät paljon nopeammin kuin suuremmat ja Io on aurinkokunnan mitta-asteikolla aika pikkuruinen. Ion sisuksen olisi pitänyt kylmetä kauan sitten, vaikka radioaktiivinen hajoaminen otettaisiin lukuun. Se on kuitenkin vulkaanisesti uskomattoman aktiivinen ja sylkee ulos kuuminta laavaa mitä tiedetään.

Tilannetta voi verrata kuuluisaan Yellowstonen kansallispuistoon USA:ssa, joka on tunnettu tuliperäisestä aktiivisuudestaan, geysireistään ja kuplivista kuumista lähteistään. Tämä aktiivisuus tuottaa pinnalle lämpöä keskimäärin 2 wattia neliömetrille.² Ion keskimääräinen lämmöntuotto neliömetrille on 3 wattia, noin 50 % enemmän kuin Yellowstonessa.³ Lisäksi sitä on navalta toiselle, päivän puolelta pimeän puolelle – yhteensä hämmästyttävät 90 000 gigawattia.⁴

Törmäyskraattereiden puute joka puolella Ion pintaa viittaa siihen, että vulkaanista toimintaa on jatkunut jo jonkin aikaa ja se on täyttänyt tai hävittänyt kaikki aiempien törmäysten jäljet. Ion pinnan jokainen neliömetri näyttää siltä, kuin se olisi päällystetty uudelleen tulivuorten purkautumisaineella.

Eräs tiedemies laski vuonna 2003, että jos Io olisi purkautunut vain 10 %:n teholla nykyisestä tasostaan koko ”geologisen ajan” (eli oletetut miljardit vuodet), se olisi tähän mennessä purkanut koko massansa 40 kertaa.⁵

Avaruusluotain Galileo lähetti uskomattomia kuvia laavajärvistä ja laavavirtauksista 8-vuotisen Jupiterin kiertomatkansa aikana vuosina 1995–2003. Eräs tuliperäinen kohta lähellä Ion pohjoisnapaa oli erittäin aktiivinen vuonna 1999. New Horizons -avaruusluotain lensi Ion ohi vuonna 2007 ja havaitsi pluumin sinkoavan laavasyöksyn 320 kilometrin korkeuteen tuosta samasta aukosta kahdeksan vuotta myöhemmin. Galileo-luotain havaitsi yhden virtauksista yltävän 600 kilometrin korkeudelle. Näistä purkauksista karkaava aine muodostaa suuren donitsinmuotoisen renkaan eli toruksen Jupiterin ympärille. Tämä varautunut torus on tarpeeksi vahva vaikuttamaan tuon jättiläisplaneetan magnetosfääriin.

Miten evoluutioon uskovat selittävät Ion?

Yleisin vastaus tuo mukaan vuorovesikitkan. Samoin kuin kumipalloa kädessä puristettaessa se lämpenee, Ioa puristavat sekä Jupiterin että naapurikuu Europan vetovoimat. Tämä luo ”mantereiden vuorovesi-ilmiön”, joka on suuruudeltaan muutama sata metriä kuunkiertoa kohti. Laskelmat kuitenkin osoittavat, että vuorovesi-ilmiö on liian vähäinen tuottaakseen havaitun lämmön. Icarus-julkaisun artikkelisarjassa (toukokuu 2004) ”Iosta Galileon jälkeen” [Io after Galileo] ei saavutettu tyydyttävää vastausta näihin ongelmiin. Jos vuorovesimekanismit olisivat antaneet valmiita vastauksia, meille ei ehdotettaisi, että ehkä vain satumme näkemään Ion onnekkaaseen aikaan,⁴ mikä olisikin pitkien aikojen uskolle ainut jäljellä oleva ”pakotie” – vaikka selitys onkin ontuva.

Jet Propulsion Laboratorion [NASA:n alainen avaruustekniikkakeskus, suom. huom.] lehdistötiedote kesäkuulta 2012 kertoi, että lämpötilakuvio ”kumoaa yleisesti hyväksytyn mallin sisäisestä kuumentumisesta”. Juuri tänä vuonna (2013) NASA:n lehdistötiedotteessa ilmoitettiin, että vulkaaniset purkausaukot ovat ”merkittävän paljon väärissä paikoissa” – 30–60° siitä, mitä vuorovesilämpömallien perusteella oletettiin.⁶

Jotkut vuorovesimallit edellyttävät, että maankuoren tulisi olla pehmeä. Tällä pikkukuulla on kuitenkin vuoristojonoja, jotka kilpailevat korkeudessa Kalliovuorten ja Himalajan kanssa. Yksi niistä kohoaa 17 kilometriin, lähes kaksi kertaa Mount Everestin korkeuteen. Pehmeä kuori ei pystyisi kannattamaan niin korkeita vuoristoja.

Lisäongelma

Lisäksi osa laavasta on noin 1340 °C,⁷ joka on kuumempaa kuin laava maapallolla. Tämä voisi tarkoittaa, että se olisi ultramafista laavaa, mikä sisältää suurina pitoisuuksina rautaa ja magnesiumia, ja vähäisinä määrinä kvartsia (<45 %). Enemmän kvartsia sisältävät laavat ovat normaalisti kuumuudeltaan korkeintaan 1 200 °C. Tämä puolestaan luo uuden pulman, sillä ultramafiset kivet ovat hyvin tiheitä. Maan kuoren alla oleva vaippa muodostuu ultramafisista kivistä. Niinpä evolutiivisen [pitkän] ajan aikana olettaisi tiheimpien materiaalien vajoavan ytimeen jättäen maankuoreen kevyimpiä materiaaleja, jotka estäisivät tämän kuuman, raskaan laavan, purkautumisen.⁵

Io jatkoi edelleen pitkien aikojen uskomuksien haastamista, kun siellä toteutui ennätyspurkaus 22. helmikuuta vuonna 2001. Se oli suurin koskaan aurinkokunnassa nähty purkaus, joka peitti alleen tuhatkertaisen alueen siitä, minkä aktiivinen Etna-tulivuori Sisiliassa. Tämä yksi purkaus veti vertoja kaikille Ion tulivuorille yhteensä. Toinen suuri purkaus tapahtui vajaa kuukausi myöhemmin eri kohdassa. Lisäksi tapahtui ”superpurkaus” maaliskuussa 2003 ja vielä yksi vuonna 2006, jossa mitattiin 7,7 biljoonan watin energia.⁸ Ei olisi järkevää olettaa, että nämä olisivat epätavallisia tai harvinaisia tapahtumia Ion historiassa. On siis vain silkka ”onnenpotku”, että satumme elämään oikeaan aikaan Io-kuun olemassaolon aikana, kun saamme sen ”kiinni itse teossa”, kuten eräs Nature-julkaisun artikkelin otsikko (viitattu aikaisemmin) asian ilmaisi.⁴

Raamatullisen 6 000 vuoden aikajanan mukaan Io on voinut luomisensa jälkeen asteittain jäähtyä jopa vielä aktiivisemmasta alkuajastaan. Ei kuitenkaan ole järkevää olettaa sen purkautuneen tällä tavalla miljardeja vuosia. Monien aurinkokunnan nuoruutta todistavien seikkojen joukossa Io on yksi hämmästyttävimmistä.

DAVID F. COPPEDGE
työskenteli JPL (Jet Propulsion Laboratory) -laboratoriossa järjestelmäylläpitäjänä Cassini Mission to Saturn -projektissa vuodesta 1997 vuoteen 2011 ja oli tiiminsä johtava järjestelmäylläpitäjä yhdeksänä noista vuosista. [Cassini-luotain lähetettiin tutkimaan Saturnusta ja projektin piti päättyä jo 2004, mutta se jatkuu menestyksekkäästi yhä, suom. huom.]