Po prvý raz astronómovia videli jasné dôkazy o oblakoch toxického sopečného plynu, ktoré vybuchovali zo sopiek Io.
Nové rádiové snímky Jupiterovho mesiaca poskytujú odpovede na otázky o atmosfére Io.
Io je najopečnejšie miesto v slnečnej sústave. Jeho povrch pokrýva viac ako 400 aktívnych sopiek, čo je prejavom vnútorného napätia satelitu, pretože je gravitačne ťahaný rôznymi smermi nielen Jupiterom, ale aj ďalšími tromi galilejskými satelitmi plynového obra.
V tenkej atmosfére a na povrchu Io je dominantný oxid siričitý – áno, síra – vyvrhovaný zvnútra. Chrlí plyn sopečnými trhlinami a v noci sa usadzuje na zemi, ochladzuje sa a dáva satelitu žlté a oranžové odtiene.
Koľko z tohto plynu však pochádza priamo zo sopiek v porovnaní s tým, koľko pochádza zo zamrznutého povrchu oxidu siričitého ohriateho na slnku? Bolo ťažké to vyčísliť.
„Nie je známe, aký proces poháňa dynamiku v atmosfére Io,“ uviedol astronóm Imke de Pater z Kalifornskej univerzity v Berkeley.
“Je to sopečná činnosť alebo plyn, ktorý sublimuje z ľadového povrchu, keď je Io na slnku?” Ukazujeme, že sopky majú veľký vplyv na atmosféru. “
Vedci konečne majú odpovede a zároveň sa im podarilo odhaliť na Mesiaci oblaky sopečnej síry.
Pre svet, v ktorom neustále uniká sopečný plyn, je atmosféra Io prekvapivo tenká; väčšina plynu uniká v dôsledku zložitých interakcií s Jupiterom a jeho magnetickým poľom rýchlosťou asi 1 metrickej tony za sekundu, čo prispieva k tvorbe kolosálneho donutu plazmy nazývaného Iov plazmový torus, ktorý obieha okolo Jupitera.
Zvyšná atmosféra môže povedať veľa o geologických procesoch vo vnútri Mesiaca, čo nám zase môže pomôcť pochopiť časť dynamiky planét mimo našu slnečnú sústavu.
Video zobrazuje snímky Jupiterovho mesiaca Io v rádiovom spektre (získanom metódou ALMA) a v optickom svetle (z misií Voyager 1 a Galileo), keď Io zatieňuje Jupiter a vystupuje zo zatmenia. Rozhlasové snímky po prvý raz ukazujú oblaky oxidu siričitého (žltého) stúpajúce zo sopiek na Io. [Video s láskavým dovolením ALMA (ESO / NAOJ / NRAO), I. de Pater a kol .; NRAO / AUI NSF, S. Dagnello; NASA].
Ak presne poznáme účinky konkurenčných gravitačných vplyvov na Io a prečo tieto vplyvy nemajú rovnaký vplyv na iné telesá, môžeme urobiť informovanejšie závery o tom, ako gravitácia ovplyvňuje exoplanéty príliš ďaleko na to, aby sme ich dobre videli.
Astronómovia teda použili čílske pole Atacama Large Millimeter / Submillimeter Telescope Array (ALMA) na dôkladnejšie štúdium Io v rádiových vlnách, keď sa pohybuje dovnútra a von z tieňa Jupitera.
Prvá vec, ktorú zistili, bolo, že v atmosfére Io nezostal žiadny oxid siričitý. V noci teplota klesá pod bod mrazu oxidu siričitého.
Farebný obrázok Io kozmickou loďou Galileo. (NASA / JPL / University of Arizona)
Keď je povrch opäť vystavený dennému svetlu, zmrazený oxid siričitý sublimuje späť do atmosféry a doplní ho asi za 10 minút – oveľa rýchlejšie, ako sa očakávalo.
Táto zvláštna zvláštnosť sa ukázala ako perfektný nástroj na štúdium účinkov sopečnej atmosféry.
“Keď Io vstúpi do tieňa Jupitera a nie je vystavený priamemu slnečnému žiareniu, je príliš chladno na sírový plyn, ktorý kondenzuje na povrchu Io,” vysvetlila astronómka Statia Lush-Cook z Kolumbijskej univerzity.
“Počas tejto doby môžeme vidieť iba oxid siričitý vulkanického pôvodu.” Takto môžeme presne vidieť, aká veľká časť atmosféry je ovplyvnená sopečnou činnosťou. ““
Na snímkach ALMA boli astronómovia schopní po prvýkrát jasne identifikovať stopy oxidu siričitého a emisií oxidu siričitého zo sopečných zdrojov.
V sopečných oblastiach, kde nie je oxid siričitý ani oxid uhoľnatý, videli niečo iné – chlorid draselný, ďalší sopečný plyn.
To naznačuje, že rôzne sopky vybuchujú z rôznych zásobníkov magmy.
Zo snímok tím dokázal vypočítať príspevok sopiek na atmosféru Io. 30 až 50 percent oxidu siričitého pochádza priamo zo sopiek.
Vedci tvrdia, že ďalším krokom bude pokus o meranie teploty atmosféry Io, najmä v malých nadmorských výškach.
„Na meranie teploty atmosféry Io musíme v našich pozorovaniach dosiahnuť vyššie rozlíšenie, čo si vyžaduje dlhodobé pozorovanie satelitu. Môžeme to urobiť, iba keď je Io na slnečnom svetle, “povedal de Pater.
Štúdia je k dispozícii v dvoch článkoch, z ktorých jeden bol publikovaný v časopise The Planetary Science Journal a jeden v tlači v časopise The Planetary Science Journal.
