Επιστήμονες συγκέντρωσαν ένα σύνολο 5.000 μορίων, που καθένα χαρακτηρίζεται από διάφορες ετικέτες μυρωδιάς και δομικά χαρακτηριστικά, σχηματίζοντας έναν κύριο χάρτη οσμών με 256 διαστάσεις. Για να αποτυπωθεί στις δύο διαστάσεις του χαρτιού, οι ερευνητές συμπίεσαν τα δεδομένα των 256 διαστάσεων ως κύριο συστατικό 1 (PC1 στον οριζόντιο άξονα) και κύριο συστατικό 2 (PC2 στον κάθετο άξονα). Μαζί το PC1 και το PC2 συγκεντρώνουν το 28% της πληροφορίας, που περιέχεται στο πλήρες σετ δεδομένων

Ομάδα ερευνητών δημιούργησε ένα μοντέλο μηχανικής μάθησης, μορφή εξειδικευμένες τεχνητής νοημοσύνης, ώστε να δώσει λύση στο πρόβλημα αυτό. Το μοντέλο, που ονομάζεται Κύριος Χάρτης Οσμών, πρόβλεψε τη μυρωδιά 500.000 μορίων τα οποία δεν έχουν συντεθεί ποτέ έως τώρα, ένα έργο που ακόμα κι αν όλες αυτές οι ουσίες υπήρχαν ήδη έτοιμες σε μπουκαλάκια, θα απαιτούσε 70 χρόνια δουλειάς από έναν άνθρωπο.

Το χρώμα του φωτός καθορίζεται από το μήκος κύματός του, αλλά δεν υπάρχει κάποια ανάλογη απλή σχέση ανάμεσα στις φυσικές ιδιότητες ενός μορίου και την οσμή του. Μια μικροδιαφορά στη δομή μπορεί να αλλάξει δραστικά τη μυρωδιά ενός μορίου, ενώ μόρια με τελείως διαφορετική δομή μπορεί να μυρίζουν παρόμοια. Προηγούμενα μοντέλα μηχανικής μάθησης στον τομέα της χημειοπληροφορικής είχαν βρει συσχετίσεις ανάμεσα στις χημικές ιδιότητες γνωστών μυρωδικών, αλλά η ικανότητα πρόβλεψής τους ήταν περιορισμένη.

Οι ερευνητές εκπαίδευσαν ένα νευρωνικό δίκτυο με 5.000 γνωστά μυρωδικά, ώστε οι κόμβοι του να αποκτήσουν τα κατάλληλα «βάρη» για τα 256 χημικά χαρακτηριστικά που επηρεάζουν την οσμή ενός μορίου. Αντί να χρησιμοποιήσουν την τυπική χημειοπληροφορική, δημιούργησαν μια νέα, έστω κι αν ο τρόπος που το μοντέλο καταλήγει στην πρόβλεψη είναι πολύ σύνθετος για να τον καταλάβει ένας άνθρωπος. Το μοντέλο δημιούργησε έναν τεράστιο πολυδιάστατο χάρτη οσμών, στον οποίο οι συντεταγμένες κάθε μορίου προσδιορίζονται από τις χημικές του ιδιότητες. Το μοντέλο χρησιμοποιεί 55 περιγραφικές ετικέτες για τις μυρωδιές όπως «γρασιδιού» ή «ξύλου». Μόρια με παρόμοια μυρωδιά εμφανίζονται στον χάρτη αυτόν συγκεντρωμένα σε ομάδες, κάτι που δεν είχαν πετύχει προηγούμενες προσπάθειες.

Οι προβλέψεις του μοντέλου συγκρίθηκαν με τις εκτιμήσεις από 15 «μύτες», ανθρώπους ειδικούς στην αναγνώριση οσμών. Διαπιστώθηκε ότι σε όλες τις περιπτώσεις οι προβλέψεις ήταν το ίδιο κοντά στον μέσο όρο των εκτιμήσεων των κριτών, όσο κοντά ήταν και οι εκτιμήσεις κάθε μεμονωμένου κριτή. Επιπλέον, το μοντέλο μπορούσε να προβλέψει την ένταση της οσμής και πόσο παρόμοια θα ήταν η μυρωδιά δύο διαφορετικών μορίων, ζητήματα για τα οποία δεν είχε σχεδιαστεί εξαρχής. Ο μόνος περιορισμός του είναι ότι μπορεί να προβλέψει μόνο τη μυρωδιά μεμονωμένων μορίων. Ομως στην καθημερινή ζωή, από τα αρώματα έως τα απορρίμματα οι μυρωδιές προέρχονται από πλειάδα χημικών ενώσεων. Η πρόβλεψη τέτοιων μεικτών οσμών θα είναι ο επόμενος στόχος των ερευνητών.

Σύνθετη εικόνα της Ιούς, που σχηματίστηκε από τις φωτογραφίες των οργάνων της διαστημοσυσκευής «Juno» (Ηρα) της NASA. Οι κόκκινες, κίτρινες και λευκές περιοχές είναι θερμά σημεία στο υπέρυθρο τμήμα του φάσματος, που αναδεικνύουν την έντονη ηφαιστειακότητα αυτού του δορυφόρου του Δία

Η απάντηση για την πηγή της λάβας θα μπορούσε να δώσει στοιχεία για το πώς η Ευρώπη και τα άλλα παγωμένα φεγγάρια του Δία μπορεί να διαθέτουν υπόγειους, ενδεχομένως φιλικούς προς τη ζωή ωκεανούς, παρά την εξαιρετικά ψυχρή επιφάνειά τους.

Η εσωτερική θερμότητα της Ιούς σχετίζεται με την παρουσία της Ευρώπης και του Γανυμήδη, του μεγαλύτερου δορυφόρου του Δία, που επηρεάζουν την τροχιά της, δίνοντάς της έντονα ελλειπτικό σχήμα. Ως αποτέλεσμα η Ιώ άλλοτε πλησιάζει και άλλοτε απομακρύνεται από τον αεριώδη γίγαντα πλανήτη και το ισχυρό βαρυτικό του πεδίο. Αυτή η κίνηση προκαλεί παλιρροϊκές επιδράσεις στο εσωτερικό της που συμπιέζουν τα γεωλογικά της στρώματα, παράγοντας λόγω τριβής μεγάλες ποσότητες θερμότητας και σχηματίζοντας διαρκώς λιωμένο μάγμα. Το ερώτημα είναι πού ακριβώς εστιάζεται αυτή η θέρμανση της Ιούς και κατ' επέκταση και των άλλων φεγγαριών που διαθέτουν υπόγειους ωκεανούς.

Μια νέα μελέτη που δημοσιεύτηκε πρόσφατα σε επιστημονικό περιοδικό εκτιμά ότι η πηγή του ηφαιστειακού μάγματος βρίσκεται λίγο κάτω από τη στερεή επιφάνεια. Η μελέτη βασίστηκε σε φωτογραφίες της επιφάνειας του Ιούς που πρόσφερε η διαστημοσυσκευή «Juno» (Ηρα) της NASA και δείχνουν ότι υπάρχει πολύ μεγαλύτερη ηφαιστειακή δραστηριότητα σε χαμηλά γεωγραφικά πλάτη και ιδιαίτερα στον ισημερινό, συγκριτικά με τους πόλους που είναι απλώς χλιαροί. Αυτό σημαίνει ότι η παλιρροϊκή θέρμανση συγκεντρώνεται σε μικρά βάθη μέσα στο έδαφος. Παρότι τα συμπεράσματα της έρευνας αυτής δεν θεωρούνται αδιαμφισβήτητα ούτε από τους ίδιους τους ερευνητές που την πραγματοποίησαν, μπορούν να βοηθήσουν στον καλύτερο προσανατολισμό των μοντέλων για το πώς και το πού εμφανίζεται η θέρμανση σε άλλους παγωμένους δορυφόρους του Δία και όχι μόνο.