イオ：重力に動かされる火山
木星のガリレオ衛星のうち最も内側を回るイオは、太陽系で最も火山活動が活発な天体です。潮汐加熱が400以上の活火山へエネルギーを供給し、硫黄が地表を彩る一方、衝突クレーターはほとんど見られません。
基本情報
- 直径
- 3,643km
- 距木星
- 約42万2,000km
- 公转周期
- 1.77日
安全な高度からイオを見下ろせるなら、複数の火山が同時に宇宙へ噴出する光景が見えるかもしれません。直径約3,643kmで地球の月より少し大きく、ガリレオ衛星の最内側を回る、太陽系で最も火山活動の激しい世界です。
重力に揉まれて熱くなる
イオは木星から約42万2,000kmの軌道を1.77日で一周します。エウロパ、ガニメデとの1対2対4の軌道共鳴によって軌道がわずかに楕円のまま保たれ、木星から受ける潮汐力が繰り返し天体を伸縮させます。表面の変形は数百mに達することがあり、熱流量は約2W/m²で地球平均の20倍以上です。1979年に潮汐加熱が予測された直後、Voyagerが実際の噴火を確認しました。
核、マントル、マグマの通り道
約3.53g/cm³という密度から、イオは岩石質の衛星だと分かります。鉄と硫化鉄からなる核を、部分的に溶けたケイ酸塩マントルが包み、マグマは薄い外殻を通って上昇します。これほど高温の火山活動が続く環境では、水や氷はほとんど残っていません。
桁外れの火山世界
400を超える活火山が、最高300kmまで達する噴出物を放ちます。弱い重力と極めて希薄な大気のため、噴出物は傘状に広がり、広大な堆積地形をつくります。溶岩の一部は1,200°Cを超えます。Loki Pateraは幅約200kmに及び、地球の溶岩湖をはるかに上回ります。
硫黄がつくる色彩
平均約−140°Cの地表では、二酸化硫黄が白い霜になります。硫黄化合物は黄色、オレンジ、赤、暗色を生み、新しい赤色堆積物が時間とともに黄色へ変わることもあります。絶え間ない表面更新により、衝突クレーターの大半は消されています。
火山のそばで観察できる？
呼吸できる空気はなく、木星の強い放射線、高温の噴出口、極低温の周辺地面が待っています。低重力は安全をもたらすのではなく、噴出物をさらに遠くまで飛ばします。放射線へ耐える探査機が高速フライバイで観測するほうが現実的です。
火山はどう発見された？
1979年3月8日、航法技術者Linda MorabitoがVoyager 1の画像に噴出物を発見しました。地球以外で活動中の噴火を確認した最初の例です。Galileoは1995〜2003年に繰り返しフライバイしました。Junoは2023年12月30日と2024年2月3日に約1,500kmまで接近し、溶岩湖や噴火の詳細画像を送りました。
