imagem Composta de Io e Júpiter (Júpiter imagem da sonda Cassini, Io imagem a partir do novo de investigação). As plumas de dióxido de enxofre dos vulcões de Io são vistas em amarelo. Image via ALMA (ESO/ NAOJ/ NRAO) / I. de Pater et al./ NRAO/ AUI NSF/ S. Dagnello/ NASA / ESA / UC Berkeley.
Io, uma das quatro grandes luas galileanas de Júpiter, é o corpo mais vulcanicamente ativo em nosso sistema solar, ainda mais do que a Terra., Tem mais de 400 vulcões ativos e é muitas vezes descrito como hellish. Io também tem uma atmosfera extremamente fina, composta principalmente de dióxido de enxofre (SO2). Os vulcões deste pequeno mundo expelem regularmente dióxido de enxofre para a sua atmosfera. Ainda assim, os cientistas não tinham certeza se a atmosfera deriva de dióxido de enxofre quente vindo diretamente dos vulcões, ou dióxido de enxofre frio que se acumula na superfície de Io e congela antes de sublimar para a atmosfera. Agora determinaram que são ambos. os calendários lunares de 2021 estão aqui! Pede o teu antes que eles se vão embora. Dá um grande presente!,usando o telescópio ALMA no Chile, pesquisadores da Universidade da Califórnia em Berkeley anunciaram que até metade do dióxido de enxofre na atmosfera de Io vem diretamente de seus vulcões. Os resultados foram publicados em dois novos artigos revisados por pares aceites para publicação no Planetary Science Journal, que vocês podem ler aqui e aqui.
astrônomo Imke de Pater, que liderou o estudo, disse em uma declaração:
não se sabia qual processo impulsiona a dinâmica na atmosfera de Io., É actividade vulcânica ou gás que se sublima da superfície gelada quando Io está à luz do sol? O que mostramos é que, na verdade, os vulcões têm um grande impacto na atmosfera.
a resposta, ao que parece, é ambas.alguns dos dióxido de enxofre de fato congelam na superfície, os pesquisadores descobriram. Isto acontece quando Io passa pela sombra de Júpiter a cada 42 horas. Quando Io estava sendo observado pelos pesquisadores em 20 de Março de 2018, eles notaram que as emissões de rádio do dióxido de enxofre caíram exponencialmente., Isto significava que a atmosfera inferior de Io, de 10 a 20 km de altitude, colapsou e congelou na superfície.
a temperatura durante este período caiu para -270 graus Fahrenheit( -168 graus Celsius), fria o suficiente para o dióxido de enxofre congelar. A superfície de Io é tipicamente de -230 graus Fahrenheit (-150 graus Celsius). Frio, mas não o suficiente para o dióxido de enxofre congelar.em 2 e 11 de setembro de 2018, as emissões de dióxido de enxofre subiram novamente em 10 minutos após Io emergir da sombra de Júpiter de volta para a luz solar., De Pater said:
assim que Io entra na luz solar, a temperatura aumenta, e você recebe todo esse gelo SO2 sublimando em gás, e você reforma a atmosfera em cerca de 10 minutos de tempo, mais rápido do que o que os modelos tinham previsto.
isso explica de onde vem parte do dióxido de enxofre congelado. Mas os investigadores também notaram outra coisa. ALMA detectou dióxido de enxofre abundante sobre os vulcões, bem como baixos níveis de gás globalmente na atmosfera de Io., Isto sugere que o gás mais difundido era proveniente de vulcões invisíveis ou “stealth”. Eles emitem dióxido de enxofre, mas não Outros fumos ou partículas que podem ser facilmente vistos.
neste momento, os pesquisadores pensam que o gás extra está vindo de tais vulcões furtivos, embora eles não poderiam descartar completamente a possibilidade de que poderia ser dióxido de enxofre que não está completamente condensando para fora da superfície., Como de Pater observou:
O SO2 que vemos com ALMA quando Io é em eclipse está em um nível muito baixo, e nós não podemos dizer se isso é stealth vulcanismo ou causado por SO2 não completamente condensação de fora.
Io, como visto pela sonda Galileo em 19 de setembro de 1997. Imagem via NASA/ JPL / University of Arizona / NASA Photojournal.
observações anteriores do Observatório Keck de julho passado, no entanto, apoiou o cenário do Vulcanismo furtivo., Keck detectou abundante monóxido de enxofre (SO) sobre os vulcões, bem como disseminado na atmosfera. Os pesquisadores dizem que a luz solar quebra a ligação enxofre-oxigênio no dióxido de enxofre que foi ejetado centenas de quilômetros acima da superfície, criando o monóxido de enxofre. De Pater said:
mas então, quando olhamos para o SO com Keck, só podemos explicar as emissões de SO, que são difundidas na superfície, através deste vulcanismo furtivo, porque a excitação do SO requer uma temperatura muito alta.,
observando-Io em sua órbita em torno de Júpiter, movendo-se para dentro e para fora de Júpiter, a sombra, os pesquisadores foram capazes de descobrir o quanto da lua dióxido de enxofre depósitos veio de congelamento na superfície e quanto veio de stealth ou outros vulcões. Statia Luszcz-Cook da Universidade de Columbia em Nova Iorque disse:”f71ad55cab”>
quando Io passa para a sombra de Júpiter, e está fora da luz solar direta, é muito frio para o gás dióxido de enxofre, e condensa-se na superfície de Io., Durante esse tempo, só podemos ver dióxido de enxofre de origem vulcânica. Podemos, portanto, ver exatamente quanto da atmosfera é impactada pela atividade vulcânica.
Uma erupção vulcânica em Io, capturados por Galileu câmeras em 28 de junho de 1997. Imagem via NASA.
a closer look from Galileo at one of Io’s volcanoes, called Pele, as it was erupting. Imagem via NASA / JPL / USGS.,usando ALMA, os cientistas foram capazes de” ver”, pela primeira vez, plumas de dióxido de enxofre e monóxido de enxofre vindo dos vulcões de Io. Dois desses vulcões, Karei Patera e Daedalus Patera, estavam em erupção em março, e um terceiro vulcão estava ativo em setembro.os pesquisadores calculam agora que 30% a 50% da atmosfera de Io é produzida diretamente por vulcões ativos.
um terceiro gás, cloreto de potássio (KCI), também foi detectado por ALMA, e é um componente comum da lava., De acordo com Luszcz-Cook:
vemos KCI em regiões vulcânicas onde não vemos SO2 ou assim. Esta é uma forte evidência de que os reservatórios de magma são diferentes sob diferentes vulcões.
Katherine de Kleer no California Institute of Technology added:
ao estudar a atmosfera de Io e a actividade vulcânica, podemos compreender mais sobre os vulcões, o processo de aquecimento das marés e o interior de Io.,
O vulcão Loki Patera, como pode ser visto pela Voyager 1 em 1979. A característica escura em forma de U é um lago de lava com cerca de 200 km de diâmetro. Imagem via NASA/ JPL / USGS / Planetary Science Institute.
visão infravermelha dos vulcões ativos de Io da NASA Juno, atualmente orbitando Júpiter. Uau! Image via NASA / JPL-Caltech/ SwRI/ INAF / The Planetary Society.,
os cientistas estão ansiosos para aprender mais sobre o magma de Io também, e estão planejando observar a lua em comprimentos de onda de rádio adicionais. Estes podem sondar vários centímetros abaixo da superfície e fornecer pistas sobre o que o magma de Io é composto e sua temperatura. Eles também querem saber mais sobre a temperatura da atmosfera inferior de Io. De Pater said:
para medir a temperatura da atmosfera de Io, precisamos obter uma maior resolução em nossas observações, o que requer que observemos a Lua por um longo período de tempo., Só podemos fazer isto quando Io está à luz do sol, já que não passa muito tempo no eclipse. Durante essa observação, Io vai rodar em dezenas de graus. Vamos precisar aplicar software que nos ajuda a fazer imagens não gravadas. Já fizemos isso anteriormente com imagens de rádio de Júpiter feitas com ALMA e a matriz muito grande.
como pode uma pequena lua como Io, no exterior do sistema solar, ter vulcões ativos? Io é vulcanicamente ativo devido ao aquecimento das marés. O mesmo lado de Io enfrenta Júpiter, assim como o mesmo lado da lua sempre enfrenta a Terra., A força gravitacional de Júpiter, assim como as luas Europa e Ganímedes, cria um tremendo atrito e aquecimento dentro de Io.
Io foi observado pela última vez de perto pela Missão Galileu da NASA no final da década de 1990/início da década de 2000. o orbitador de Juno atual viu Io de mais longe, mas sua missão principal é observar Júpiter em detalhes à medida que orbita o planeta gigante. Ele tirou algumas imagens legais de uma distância embora.
Imke de Pater, na Universidade da Califórnia, Berkeley, que liderou o novo estudo. Image via UC Berkeley.,
os novos resultados ajudam a resolver o mistério de como a atmosfera de Io se forma e como seus vulcões desempenham um papel importante nisso. Mas ainda há muitas mais perguntas a serem respondidas – e novas a serem feitas – sobre o ponto quente vulcânico mais ativo do sistema solar.
ottom line: vulcões ativos produzem quase metade da atmosfera de enxofre de Io, de acordo com novas observações usando ALMA.
fonte: ALMA Observations of Io Going into and Coming out of Eclipse
fonte: High Spatial and Spectral Resolution Observations of the Forbidden 1.,707 um Rovibronic ASSIM, as Emissões de no e / s: Evidência Generalizada Stealth Vulcanismo*
Via UC Berkeley
Via NRAO
Paulo Scott Anderson tem uma paixão para a exploração espacial, que começou quando ele era uma criança quando viu o Cosmos de Carl Sagan. Na escola ele era conhecido por sua paixão pela exploração espacial e astronomia. Ele iniciou seu blog The Meridiani Journal em 2005, que foi uma crônica de exploração planetária., Em 2015, o blog foi renomeado como Planetaria. Embora interessado em todos os aspectos da exploração espacial, sua principal paixão é a ciência planetária. Em 2011, ele começou a escrever sobre o espaço em uma base freelance, e agora atualmente escreve para AmericaSpace e futurismo (parte do Vocal). Ele também escreveu Para Universe Today e SpaceFlight Insider, e também foi publicado no Mars Quarterly e fez escrita suplementar para o conhecido aplicativo iOS Exoplanet para iPhone e iPad.