Co to jest kriowulkan?

Kriowulkan to lodowy wulkan znajdujący się na lodowych ciałach, zwłaszcza księżycach, w zewnętrznym Układzie Słonecznym. Kriowulkany zaobserwowano bezpośrednio na księżycu Neptuna, Trytonie, podczas przelotu sondy Voyager II w 1989 r., oraz na księżycu Saturna, Enceladusie, przez sondę Cassini 27 listopada 2005 r. Pośrednie dowody kriowulkanizmu znaleziono na kilku innych księżycach i ciałach, m.in. Europa, Tytan, Ganimedes, Miranda i obiekt transneptunowy Quaoar.

Zamiast erupcji stopionej skały, jak w konwencjonalnym wulkanie, kriowulkany wyrzucają substancje lotne (pierwiastki lub związki o niskiej temperaturze wrzenia), takie jak woda, amoniak, dwutlenek węgla, azot lub metan, którym towarzyszą napędzane gazem stałe fragmenty. Nazywa się to kriomagmą. Kriowulkan wytwarza pióropusze, które mogą być o sto lub więcej stopni gorętsze niż zamarznięta materia powierzchniowa. Wystawione na zimno i próżnię kosmosu, pióropusze szybko zestalają się, zamieniając się w unoszący się w powietrzu pył. Ponieważ grawitacja na wielu lodowych księżycach jest słaba, pióropusz może całkowicie uciec od studni grawitacyjnej księżyca, wejść na orbitę lub rozbić się z powrotem na powierzchni w innym obszarze.

Źródłem energii kriowulkanu jest zwykle tarcie pływowe, ciepło, które gromadzi się w jądrze księżyców, gdy uginają się i zniekształcają w polu grawitacyjnym masywnych gazowych olbrzymów, wokół których krążą. Podejrzewa się również, że niektóre księżyce mogą mieć półprzezroczyste warstwy lodu, które przepuszczają światło do ogrzewania materiału znajdującego się pod nimi, ale mają właściwości izolacyjne, które uszczelniają ciepło i tworzą efekt cieplarniany. Powoduje to powstanie sprężonych gazów we wnętrzu, które uciekną, jeśli istnieje droga na powierzchnię, tworząc kriowulkan.

Ślady kriowulkanu zostały po raz pierwszy odkryte na południowym biegunie księżyca Neptuna, Trytona, w postaci jasnych smug azotu na powierzchni pokrywających ciemną, starszą skorupę. Ponieważ powierzchnia niektórych księżyców może mieć setki milionów lat, łatwo jest dostrzec osady powierzchniowe, które są stosunkowo nowe, czasami nawet kilkugodzinne. Wymaga to jednak bezpośredniego zbadania przez sondy kosmiczne wykonujące przeloty. Te cechy są zbyt małe i odległe, aby mogły być dostrzeżone przez ziemskie teleskopy lub obserwatoria.