Vulkanen

Actieve vulkanen van ons zonnestelsel



Activiteit is waargenomen op aarde en op Manen van Jupiter, Neptunus en Saturnus


Vulkanen op Io: Io, een maan van Jupiter, is het meest vulkanisch actieve lichaam in ons zonnestelsel. Het heeft meer dan 100 actieve vulkanische centra, waarvan vele meerdere actieve openingen hebben. Uitbarstingen duiken steeds weer grote delen van de maan op. NASA-afbeelding.

Inhoudsopgave


Zonnestelsel vulkanen
Wat is een actieve vulkaan?
Wat is een cryovulkaan?
Jupiter's Moon Io: The Most Active
"Curtains of Fire" op Io
Triton: The First Discovered
Enceladus: The Best Documented
Bewijs voor activiteit
Zal er meer activiteit worden ontdekt?

Zonnestelsel vulkanen

Bewijs van vulkanische activiteit in het verleden is op de meeste planeten in ons zonnestelsel en op veel van hun manen gevonden. Onze eigen maan heeft uitgestrekte gebieden bedekt met oude lavastromen. Mars heeft Olympus Mons en Tharsis Rise, de grootste vulkanische kenmerken in ons zonnestelsel. Het oppervlak van Venus is bedekt met stollingsgesteenten en honderden vulkanische kenmerken.

De meeste vulkanische kenmerken die in ons zonnestelsel werden ontdekt, vormden miljoenen jaren geleden - toen ons zonnestelsel jonger was en de planeten en manen veel hogere interne temperaturen hadden. Geologisch recente vulkanische activiteit is niet zo wijdverbreid.

Gebaseerd op waarnemingen van de aarde en van ruimtevoertuigen, hebben slechts vier lichamen in het zonnestelsel vulkanische activiteit bevestigd. Dit zijn 1) Aarde; 2) Io, een maan van Jupiter; 3) Triton, een maan van Neptunus; en 4) Enceladus, een maan van Saturnus.

Bewijs voor mogelijke vulkanische activiteit op Mars, Venus, Pluto en Europa is waargenomen, maar er zijn geen directe uitbarstingswaarnemingen gedaan.

Wat is een actieve vulkaan?

De term "actieve vulkaan" wordt voornamelijk gebruikt in verwijzing naar de vulkanen van de aarde. Actieve vulkanen zijn momenteel aan het uitbarsten of die ooit in de menselijke geschiedenis zijn uitgebarsten.

Deze definitie werkt redelijk goed voor vulkanen op aarde omdat we sommige gemakkelijk kunnen waarnemen - maar veel bevinden zich in afgelegen gebieden waar kleine uitbarstingen onopgemerkt kunnen blijven, of onder afgelegen delen van de oceanen waar zelfs grote uitbarstingen mogelijk niet worden gedetecteerd. Een voorbeeld is het Tamu-massief, 's werelds meest massieve vulkaan', die pas in 2013 werd herkend.

Buiten de aarde begonnen onze mogelijkheden om vulkaanuitbarstingen te detecteren pas met de uitvinding van krachtige telescopen en maakten een grote sprong toen ruimtevoertuigen telescopen en andere detectieapparatuur in de buurt van andere planeten en hun manen konden dragen.

Tegenwoordig zijn er een aantal telescopen beschikbaar om deze uitbarstingen te detecteren - als ze groot genoeg zijn en in de juiste richting wijzen. Kleine uitbarstingen worden echter mogelijk niet opgemerkt omdat er niet genoeg telescopen zijn om alle delen van het zonnestelsel te bekijken waar zich vulkanische activiteit zou kunnen voordoen.

Hoewel slechts enkele buitenaardse uitbarstingen zijn ontdekt, is er veel over geleerd. Misschien wel de meest interessante ontdekking zijn de cryovolcanoes in het buitengebied van het zonnestelsel.

Geiser op Enceladus: Een verbeterde weergave van cryovolcanische activiteit op de maan Enceladus van Saturnus. Deze geisers blazen regelmatig pluimen uit, voornamelijk bestaande uit waterdamp met kleine hoeveelheden stikstof, methaan en kooldioxide. NASA-afbeelding.

Wat is een cryovulkaan?

De meeste mensen definiëren het woord "vulkaan" als een opening in het aardoppervlak waardoor gesmolten rotsmateriaal, gassen en vulkanische as ontsnappen. Deze definitie werkt goed voor de aarde; sommige lichamen in ons zonnestelsel hebben echter een aanzienlijke hoeveelheid gas in hun samenstelling.

Planeten in de buurt van de zon zijn rotsachtig en produceren silicaatgesteente magma's vergelijkbaar met die op aarde gezien. Planeten buiten Mars en hun manen bevatten echter naast silicaatrotsen ook aanzienlijke hoeveelheden gas. De vulkanen in dit deel van ons zonnestelsel zijn meestal cryovolkanen. In plaats van gesmolten gesteente uit te barsten, barsten ze koude, vloeibare of bevroren gassen zoals water, ammoniak of methaan uit.

Io Tvashtar-vulkaan: Deze animatie met vijf frames, geproduceerd met behulp van afbeeldingen die zijn vastgelegd door het ruimtevaartuig New Horizons, illustreert een vulkaanuitbarsting op Io, een maan van Jupiter. De uitbarstingspluim wordt geschat op ongeveer 180 mijl hoog. NASA-afbeelding.

Jupiter's Moon Io: The Most Active

Io is het meest vulkanisch actieve lichaam in ons zonnestelsel. Dit verrast de meeste mensen omdat de grote afstand van de zon en het ijzige oppervlak het een erg koude plek laten lijken.

Io is echter een heel kleine maan die enorm wordt beïnvloed door de zwaartekracht van de gigantische planeet Jupiter. De zwaartekracht van Jupiter en zijn andere manen oefenen zo'n sterke "trekken" uit op Io dat het continu vervormt door sterke interne getijden. Deze getijden produceren een enorme hoeveelheid interne wrijving. Deze wrijving verwarmt de maan en maakt de intense vulkanische activiteit mogelijk.

Io heeft honderden zichtbare vulkanische openingen, waarvan sommige stralen bevroren damp en "vulkanische sneeuw" honderden kilometers hoog in de atmosfeer blazen. Deze gassen kunnen het enige product van deze uitbarstingen zijn, of er kan enig geassocieerd silicaatgesteente of gesmolten zwavel aanwezig zijn. De gebieden rond deze ventilatieopeningen tonen het bewijs dat ze zijn "opgedoken" met een platte laag nieuw materiaal. Deze opnieuw opgedoken gebieden zijn het dominante oppervlaktekenmerk van Io. Het zeer kleine aantal inslagkraters op deze oppervlakken, in vergelijking met andere lichamen in het zonnestelsel, is een bewijs van de voortdurende vulkanische activiteit en het weer opduiken van Io.

Vulkaanuitbarsting op Io: Afbeelding van een van de grootste uitbarstingen ooit waargenomen op Jupiter's maan, Io, genomen op 29 augustus 2013 door Katherine de Kleer van de Universiteit van Californië in Berkeley met behulp van de Gemini North Telescope. Men denkt dat deze uitbarsting hete lava honderden kilometers boven Io's oppervlak heeft gelanceerd. Meer informatie.

"Curtains of Fire" op Io

Op 4 augustus 2014 publiceerde NASA beelden van vulkaanuitbarstingen die plaatsvonden op Jupiter's maan Io tussen 15 augustus en 29 augustus 2013. Tijdens die periode van twee weken, worden uitbarstingen krachtig genoeg gelanceerd om materiaal honderden kilometers boven het oppervlak van de maan te lanceren hebben plaatsgevonden.

Anders dan de aarde, is Io het enige lichaam in het zonnestelsel dat in staat is om extreem hete lava uit te barsten. Vanwege de lage zwaartekracht van de maan en de explosiviteit van het magma, worden grote uitbarstingen verondersteld tientallen kubieke mijlen lava hoog boven de maan te lanceren en grote gebieden gedurende slechts een paar dagen weer boven water te krijgen.

Het bijbehorende infraroodbeeld toont de uitbarsting van 29 augustus 2013 en werd overgenomen door Katherine de Kleer van de Universiteit van Californië in Berkeley met behulp van de Gemini North Telescope, met steun van de National Science Foundation. Het is een van de meest spectaculaire beelden van vulkanische activiteit ooit gemaakt. Ten tijde van dit beeld, wordt aangenomen dat grote kloven in het oppervlak van Io tot enkele kilometers lang "gordijnen van vuur" uitbarsten. Deze "gordijnen" zijn waarschijnlijk vergelijkbaar met de fissuren die tijdens de uitbarsting van Kilauea in Hawaï in 2018 zijn waargenomen.

Cryovolcano mechanica: Diagram van hoe een cryovulkaan op Io of Enceladus zou kunnen werken. Zakken met water onder druk op korte afstand onder het oppervlak worden verwarmd door interne getijdenwerking. Wanneer de druk hoog genoeg wordt, ventileren ze naar het oppervlak.

Triton: The First Discovered

Triton, een maan van Neptunus, was de eerste locatie in het zonnestelsel waar cryovolcanoes werden waargenomen. De Voyager 2-sonde observeerde pluimen van stikstofgas en stof tot vijf mijl hoog tijdens zijn flyby van 1989. Deze uitbarstingen zijn verantwoordelijk voor het gladde oppervlak van Triton omdat de gassen condenseren en terugvallen naar het oppervlak en een dikke deken vormen die op sneeuw lijkt.

Sommige onderzoekers geloven dat zonnestraling het oppervlakte-ijs van Triton doordringt en een donkere laag eronder verwarmt. De ingesloten warmte verdampt ondergronds stikstof, dat uitzet en uiteindelijk uitbarst door de ijslaag erboven. Dit zou de enige bekende locatie van energie van buiten een lichaam zijn die een vulkaanuitbarsting veroorzaakt - de energie komt meestal van binnenuit.

Cryovolcano on Enceladus: De visie van een kunstenaar over hoe een cryovulkaan er op het oppervlak van Enceladus uitziet, met Saturnus zichtbaar op de achtergrond. NASA-afbeelding. Vergroten.

Enceladus: The Best Documented

Cryovolcanoes op Enceladus, een maan van Saturnus, werden voor het eerst gedocumenteerd door het Cassini-ruimtevaartuig in 2005. Het ruimtevaartuig beeldde stralen van ijzige deeltjes af die uit het zuidpoolgebied stroomden. Dit maakte Enceladus het vierde lichaam in het zonnestelsel met bevestigde vulkanische activiteit. Het ruimtevaartuig vloog in feite door een cryovolcanische pluim en documenteerde zijn samenstelling hoofdzakelijk waterdamp met kleine hoeveelheden stikstof, methaan en kooldioxide.

Een theorie voor het mechanisme achter het cryovolcanisme is dat ondergrondse zakken met water onder druk op korte afstand (misschien slechts enkele tientallen meters) onder het maanoppervlak bestaan. Dit water wordt in vloeibare toestand gehouden door de getijdenverwarming van het binnenste van de maan. Af en toe komen deze water onder druk naar de oppervlakte en produceren een pluim van waterdamp en ijsdeeltjes.

Bewijs voor activiteit

Het meest directe bewijs dat kan worden verkregen om vulkanische activiteit op buitenaardse lichamen te documenteren, is om de uitbarsting te zien of voor te stellen. Een ander soort bewijs is een verandering in het oppervlak van het lichaam. Een uitbarsting kan een bodembedekker of puin veroorzaken. Vulkanische activiteit op Io is frequent genoeg en het oppervlak is zichtbaar genoeg om dit soort veranderingen waar te nemen. Zonder dergelijke directe waarnemingen kan het voor de aarde moeilijk zijn om te weten of het vulkanisme recent of oud is.

Potentieel gebied van recente vulkanische activiteit op Pluto: Een kleurenweergave in hoge resolutie van een van de twee potentiële cryovolcanoes die in juli 2015 op het oppervlak van Pluto werden opgemerkt door het ruimtetuig New Horizons. Deze functie, bekend als Wright Mons, is ongeveer 90 mijl (150 kilometer) breed en 2,5 mijl (4 kilometer) hoog. Als het in feite een vulkaan is, zoals vermoed, zou het de grootste dergelijke functie zijn die in het buitenste zonnestelsel is ontdekt. Vergroten.

Zal er meer activiteit worden ontdekt?

Cryovolcanoes op Enceladus werden pas in 2005 ontdekt, en er is geen volledige zoekopdracht gedaan in het zonnestelsel naar dit type activiteit. Sommigen geloven zelfs dat vulkanische activiteit op onze nabije buur Venus nog steeds voorkomt, maar verborgen is onder de dichte bewolking. Een paar functies op Mars suggereren mogelijke recente activiteiten daar. Het is ook zeer waarschijnlijk, misschien waarschijnlijk, dat actieve vulkanen of cryovolkanen zullen worden ontdekt op manen van ijzige planeten in de buitenste delen van ons zonnestelsel zoals Europa, Titan, Dione, Ganymedes en Miranda.

In 2015 hebben wetenschappers die werken met afbeeldingen van NASA's New Horizons-missie kleurenbeelden in hoge resolutie van potentiële cryovolcanoes op het oppervlak van Pluto verzameld. De bijbehorende afbeelding toont een gebied op Pluto met een mogelijke ijsvulkaan. Omdat er zeer weinig inslagkraters op afzettingen rond deze potentiële vulkaan zijn, wordt aangenomen dat deze een geologisch jonge leeftijd heeft. Raadpleeg dit artikel op NASA.gov voor meer gedetailleerde foto's en uitleg.

Ahuna Mons, een berg zout waterijs op het oppervlak van de dwergplaneet Ceres, wordt getoond in deze gesimuleerde perspectiefweergave. Men denkt dat het is ontstaan ​​nadat een pluim zout water en rots door het binnenland van de dwergplaneet is opgevaren en vervolgens een pluim zout water is uitgebarsten. Het zoute water bevroor in zout waterijs en bouwde een berg die nu ongeveer 2,5 mijl hoog en 10,5 mijl breed is. Afbeelding door NASA / JPL-Caltech / UCLA / MPS / DLR / IDA.

In 2019 publiceerden wetenschappers van NASA, de European Space Agency en het Duitse ruimtevaartcentrum een ​​onderzoek dat volgens hen het mysterie oplost van hoe Ahuna Mons, een berg op het oppervlak van Ceres, het grootste object in de asteroïdengordel, werd gevormd. Ze geloven dat Ahuna Mons een cryovulkaan is die zout water uitbarstte nadat een stijgende pluim naar het oppervlak van de dwergplaneet steeg. Zie dit artikel op NASA.gov voor meer informatie.

Dit is een spannende tijd om verkenning van de ruimte te bekijken!

Bekijk de video: Het ontstaan van vulkanen en eilanden op de grens van twee aardplaten (Oktober 2020).