太陽系最大の溶岩湖を間近で見ることができました

地球上の溶岩湖は巨大な溶岩の塊で、絶対にゴミを捨ててはいけません。（注意：溶岩湖に飛び込むのもやめてください。死んでしまいます。）

しかし、地上の溶岩湖が恐ろしく印象的であるとしても、ロキ・パテラにはまったく及びません。木星の衛星イオにあるこの溶岩湖は、直径 127 マイル、面積は 8,300 平方マイルを超え、オンタリオ湖よりも広いです。

水曜日にネイチャー誌に発表された研究で、研究者らは巨大な望遠鏡と木星の衛星の動きを利用して、数百万マイル離れた場所からこの溶岩湖の温度を測定し、これまでで最も詳細な観察を行った。

イオ自体は太陽系で最も火山活動が活発な天体です。その内部は木星とその大きな衛星の引力によって常に加熱されています。この潮汐加熱によって内部は溶けた状態が保たれ、イオの地殻の大部分の底は文字通り溶岩になっています。

一時的な噴火からロキ・パテラのようなより安定した溶岩湖まで、表面に噴出した溶岩はイオの表面に明るい点として点在している。研究者はこれらの点を赤外線で観察することで、火山の特徴から放出される熱の量を測定することができる。以前の研究で、火山学者はロキ・パテラの温度が変動し、約 500 日ごとに明るくなることに気付いた。現在、彼らはその理由をよりよく理解しており、それはすべて木星の別の衛星であるエウロパのおかげである。

2015年3月8日、エウロパはイオと地球の間を通過し、掩蔽と呼ばれる現象（日食に非常に似ている）で、ロキ・パテラからの赤外線が地球に届くのを一時的に遮った。「これは物理法則によって振り付けられた優雅な惑星バレエです」と、研究論文の著者の1人であるアシュリー・デイビス氏は言う。

湖は非常に大きいため、研究者たちは大型双眼望遠鏡を使って、エウロパが周囲からの余分な光を遮っている間に、湖のさまざまな部分を切り離して温度を測定することができた。彼らは、湖の南東の角の溶岩が最も熱く、北西の角ではより冷たいことを発見した。

その情報により、研究者たちはガリレオ宇宙船と地上の望遠鏡で観測された奇妙な温度変動の説明をまとめることができました。湖の最上部の溶岩は定期的に地殻を形成し、冷えて密度の高い塊になり、その後沈み、その過程でより熱い溶岩が露出するようです。イオの温度測定値を使用し、それを地球の溶岩湖の冷却速度と比較することで、研究者たちはロキ・パテラの溶岩の温度だけでなく、その年齢も解明することができます。

「ロキ・パテラが溶岩の海だとすれば、その面積は地球上の典型的な溶岩湖の100万倍以上になる」と研究主任著者のキャサリン・デ・クレア氏は声明で述べた。「このシナリオでは、冷たい地殻の一部が沈み、その下にある白熱したマグマが露出し、赤外線で明るくなる」

溶岩は2つの波に分かれて冷え、1つは湖の北から反時計回りに流れ、もう1つは時計回りに流れます。どちらの波も中央の島の反対側から始まります。

活動の波は湖を横切って比較的ゆっくりと移動し、1日約1キロメートルの速度で進む。活動の波はほぼ同時に始まるが、開始時間はわずかに異なる。デイビス氏は、これは湖の各地域にマグマを供給する2つの異なる源があり、組成やガス含有量が異なるため、冷却された地殻が沈む速度が異なるためかもしれないと述べている。

イオの溶岩湖は、いくつかの理由で火山学者にとって興味深いものです。まず、その動きは、私たち自身の過去について少し教えてくれます。

「地球の遠い歴史では、火山活動は現在よりもずっと盛んに行われていました」とデイヴィス氏は言う。「地球、月、火星、金星はすべて、大規模な噴火によって変化しました。」

しかし、詳細な測定結果は、イオを高温に保っている重力による引力、つまり潮汐加熱についても多くのことを教えてくれる。これは特に興味深い。なぜなら、イオの隣のガニメデとエウロパにも同様の力が働いているからだ。ガニメデとエウロパは、現在進行中の生命探査において有力候補と考えられている。

これは単純に興味深いテーマでもある。研究者たちは、2021年にエウロパが再びイオを覆うときに、もう一度溶岩湖を覗く予定だ。