Vulkanen in het zonnestelsel
Als er één wereld in het zonnestelsel geologisch actief is, dan is het de Aarde wel. Weer en wind zorgen voor de erosie van het aardoppervlak, waardoor alles steeds platter wordt. Daarentegen zorgen de botsingen van de tektonische platen onder het aardoppervlak nu juist voor opwaartse werking van dat aardoppervlak. We noemen dat de bergen en bergruggen, maar ook de vulkanen mogen daarbij genoemd worden. Trouwens aardbevingen zijn ook het gevolg van het langs elkaar schuiven van tektonische platen en die doen de Aarde weer platter worden. Wil je een geologisch actieve wereld vinden in het zonnestelsel, en zo mogelijk ook bij andere sterren dan de Zon (exoplaneten), dan zijn dat werelden zo groot als de Aarde. Hier is het wachten op wapenfeiten van de James Webb Space Telescope (JWST).
Kleine werelden zijn niet geologische actief
Kleine werelden zijn een stuk kleiner dan de Aarde. De Maan, maar ook Mercurius zijn mooie voorbeelden daarvan. Het wetenschappelijk idee is dat een kleine wereld te weinig zwaartekracht heeft om een dampkring vast te houden. Dan is er ook geen erosie mogelijk. Er is geen regen. Er is geen wind. Er zijn geen rivieren. Kleine werelden zijn ook hard. Ook in het centrum. Ze zijn al geheel afgekoeld, wat voor wat grotere werelden niet het geval is. En dan kunnen er ook geen tektonische platen tegen elkaar schuiven. Dan zijn er ook geen bevingen aan het oppervlak en ook geen actieve vulkanen.
Grote werelden zijn niet geologische actief
Grote werelden zijn veel groter dan de Aarde. Dat zijn in het zonnestelsel de planeten Jupiter, Saturnus, Uranus en Neptunus. Dat behoort ook te kloppen bij exoplaneten. Deze werelden zijn zo groot dat ze nog niet afgekoeld zijn vanuit de gemeenschappelijke oerwolk. Het oppervlak is niet van vast materiaal maar bestaat uit gas. De hele wereld is een dampkring. Het centrum is daar een uitzondering op vanwege de extreme druk van boven. Als de buitenkant één grote dampkring is, dan zal er zeker regen en wind zijn, maar toch geen erosie, want er bestaat niets wat kan eroderen. Het is allemaal gas.
Externe oorzaken
Dit model is nog steeds kloppend voor alle werelden in het zonnestelsel en ook voor exoplaneten, maar verdient wel wat nuance. Er zijn ook externe oorzaken buiten de wereld zelf.
De Maan kent toch een viertal soorten kleine maanbevingen. Als je het vergelijkt met wat er op het aardoppervlak kan gebeuren, mag het geen naam hebben. Veroorzaakt de Maan eb en vloed op de Aarde. Zo geeft de veel grotere Aarde eb en vloed aan het maanoppervlak, maar ook tot 700 km daaronder kan het wat schuiven. Daarnaast beeft de Maan ook bij een meteorietinslag. Ook kan de Maan beven als het plotseling opwarmt als de Zon na twee weken weer op dat deel van het oppervlak gaat schijnen. En tenslotte zijn er ook hele flauwe maanbevingen zo’n 20 tot 30 km onder het oppervlak. Zou dat dan toch een interne oorzaak hebben?
Wat verder weg vinden we de satelliet Io die vlak bij de planeet Jupiter zijn rondjes draait. Io is iets groter dan de Maan. Daar is in 1979 toch, en voor het eerst in het zonnestelsel, geologische activiteit gemeten. Tegenwoordig weten we dat er bergen en zo’n 400 actieve vulkanen zijn. De satelliet kent vele lavastromen. Het oppervlak is jong zonder inslagkraters. En toch is de gemiddelde oppervlaktetemperatuur -130 graden. De vulkanen zelf zijn meer dan 1300 graden. Daar warm en koud elkaar ontmoeten wordt de lava soms honderden kilometers de ruimte in gelanceerd. Dit zijn geladen deeltjes die weer in het magneetveld om Jupiter verdwijnen. In vaktermen is dit een plasma. Ook bij Io heeft het een externe oorzaak. Jupiter kneedt als het ware het centrum van Io, waardoor het gesteente in de kern van Io vloeibaar wordt. Ook de andere drie grote Jupiter manen leveren hun deel. Deze magma komt in de vulkanen als lava naar buiten. Eigenlijk is dit dus een eb en vloed van de hele vorm van Io. De JWST heeft ontdekt dat er zwavelhoudende dampen (SO2 en in mindere mate SO) op Io aanwezig. Als Io aan de schaduwzijde van de planeet Jupiter is, dan slaat de zwaveloxide (SO) neer op het oppervlak van de kou. Dat moet wel uit de vulkanen komen. Het is een belangrijke aanwijzing waaruit de kern van Io bestaat. De samenstelling van de kern van werelden bestaat overwegend uit theoretische modellen. Je kunt daar geen foto’s van maken. De JWST heeft daar verandering in gebracht.
De Jupitermaan Europa is iets kleiner dan de Maan. Deze kent een oceaan van zout water onder het ijs die twee keer zo veel water bevat als onze oceanen. In dat ijs zitten scheuren waar waterdamp naar buiten wordt geperst. Het zijn geen vulkanen. Dit geldt ook voor de Jupiter maan Enceladus, die veel kleiner is dan de Maan. Enceladus spuit ijskristallen vanuit de scheuren in het oppervlakijs. Dat zou je een ijsvulkaan kunnen noemen, maar is toch wat anders.
De Saturnusmaan Titan is iets groter dan de Maan. Deze satelliet kent diepe methaan meren en rivieren. Daaronder zou een oceaan en ijs kunnen zijn. Ook hier vind je geen vulkanen.
Venus heeft wel actieve vulkanen, maar dat mag er zijn, want Venus is net zo groot als de Aarde. In totaal zijn er 1600 vulkanen geteld, en er zijn nog veel meer kleintjes. De oorzaak is niet de platen tektoniek, maar scheuren onder het oppervlak waar het magma in hotspots naar boven komt.
