Gökbilimciler ilk kez, Io'nun volkanlarından çıkan zehirli volkanik gaz bulutlarının açık kanıtlarını gördüler.
Jüpiter'in ayının yeni radyo görüntüleri Io'nun atmosferi hakkındaki sorulara cevaplar sağlıyor.
Io, güneş sistemindeki en volkanik yerdir. Sadece Jüpiter tarafından değil, aynı zamanda gaz devinin diğer üç Galile uydusu tarafından yerçekimsel olarak çekildiği için uydunun iç geriliminin bir tezahürü olan 400'den fazla aktif yanardağ yüzeyini kaplıyor.
İnce atmosferde ve Io'nun yüzeyinde kükürt dioksit baskındır – evet, kükürt – içeriden fışkırır. Volkanik çatlaklardan gaz püskürtür ve geceleri yere yerleşerek soğur ve uyduya sarı ve turuncu tonlar verir.
Ancak bu gazın ne kadarı doğrudan yanardağlardan geliyor, ne kadarı güneş tarafından yeniden ısıtılan donmuş kükürt dioksit yüzeyinden geliyor? Ölçmek zordu.
Berkeley'deki California Üniversitesi'nden gökbilimci Imke de Pater, “Io'nun atmosferindeki dinamikleri hangi sürecin yönlendirdiği bilinmemektedir” dedi.
Volkanik aktivite mi yoksa Io güneş ışığında buzlu yüzeyden süblimleşen gaz mı? Volkanların atmosfer üzerinde büyük bir etkisi olduğunu gösteriyoruz. '
Araştırmacılar nihayet cevaplara sahip oldular ve aynı zamanda ayda volkanik kükürt bulutlarını tespit edebildiler.
Volkanik gazın sürekli sızdığı bir dünya için Io'nun atmosferi şaşırtıcı derecede incedir; Gazın çoğu Jüpiter'le karmaşık etkileşimler ve saniyede yaklaşık 1 metrik ton manyetik alanıyla kaçar ve Jüpiter'in yörüngesinde dönen Io'nun plazma torusu adı verilen devasa bir plazma donutu oluşturur.
Kalan atmosfer, Ay'ın içindeki jeolojik süreçler hakkında çok şey söyleyebilir ve bu da güneş sistemimiz dışındaki gezegenlerin bazı dinamiklerini anlamamıza yardımcı olabilir.
Videoda, Io Jüpiter tarafından tutulup bir tutulmadan ortaya çıkarken Jüpiter'in ayı Io'nun radyo spektrumunda (ALMA tarafından elde edildi) ve optik ışıkta (Voyager 1 ve Galileo misyonlarından) görüntülerini gösteriyor. Radyo görüntüleri, Io üzerindeki yanardağlardan yükselen kükürt dioksit dumanlarını (sarı renkte) ilk kez gösteriyor. [Video ALMA (ESO / NAOJ / NRAO), I. de Pater ve ark.'nın izniyle; NRAO / AUI NSF, S. Dagnello; NASA].
Rakip yerçekimi etkilerinin Io üzerindeki etkilerini ve bu etkilerin neden diğer cisimler üzerinde aynı etkiye sahip olmadığını tam olarak bilirsek, yer çekiminin dış gezegenleri nasıl etkilediğine dair daha bilinçli çıkarımlar yapabiliriz.
Bu yüzden gökbilimciler Şili'nin Atacama Büyük Milimetre / Milimetre-altı Teleskop Dizisini (ALMA) kullanarak Io Jüpiter'in gölgesine girip çıkarken radyo dalgalarında daha yakından incelediler.
Buldukları ilk şey, Io'nun atmosferinde hiç kükürt dioksit kalmamasıydı. Geceleri sıcaklık kükürt dioksitin donma noktasının altına düşer.
Uzay aracı Galileo tarafından Io'nun renkli görüntüsü. (NASA / JPL / Arizona Üniversitesi)
Yüzey tekrar gün ışığına maruz kaldığında, donmuş kükürt dioksit atmosfere geri dönerek yaklaşık 10 dakika içinde yenilenir – beklenenden çok daha hızlı.
Bu tuhaf tuhaflığın, volkanik atmosferin etkilerini incelemek için mükemmel bir araç olduğu kanıtlandı.
Columbia Üniversitesi'nden gökbilimci Statia Lush-Cook, “Io, Jüpiter'in gölgesine girdiğinde ve doğrudan güneş ışığından çıktığında, Io'nun yüzeyinde yoğunlaşan kükürtlü gaz için çok soğuk oluyor” dedi.
Bu süre zarfında sadece volkanik kökenli kükürt dioksiti görebiliyoruz. Bu şekilde atmosferin ne kadarının volkanik faaliyetten etkilendiğini tam olarak görebiliriz. '
Gökbilimciler ilk kez, ALMA görüntülerinde volkanik kaynaklardan kükürt dioksit ve kükürt oksit emisyonlarının izlerini net bir şekilde belirleyebildiler.
Kükürt dioksit veya monoksitin olmadığı volkanik bölgelerde başka bir şey gördüler – başka bir volkanik gaz olan potasyum klorür.
Bu, farklı volkanların farklı magma rezervuarlarından patladığını gösteriyor.
Ekip, görüntülerden volkanların Io'nun atmosferine katkısını hesaplamayı başardı. Kükürt dioksitin yüzde 30 ila 50'si doğrudan yanardağlardan gelir.
Araştırmacılar, bir sonraki adımın Io'nun atmosferinin sıcaklığını, özellikle düşük rakımlarda ölçmeye çalışmak olacağını söylüyorlar.
Io'nun atmosferinin sıcaklığını ölçmek için, gözlemlerimizde daha yüksek çözünürlük elde etmemiz gerekiyor, bu da uyduyu uzun süre gözlemlemeyi gerektiriyor. Bunu yalnızca Io güneş ışığında yapabiliriz ”dedi de Pater.
Çalışma, biri The Planetary Science Journal'da ve diğeri The Planetary Science Journal'da basında yayınlanan ve arXiv'e yüklenen iki makale halinde mevcuttur.
