Madame Lelica

Io, en af de fire store Galileiske måner af Jupiter, er den mest vulkansk aktive krop i vores solsystem, endnu mere end Jorden., Det har over 400 aktive vulkaner og beskrives ofte som helvede. Io har også en ekstremt tynd atmosfære, der hovedsagelig består af svovldio .id (SO2). Denne lille verdens vulkaner sprøjter regelmæssigt svovldio .id ind i atmosfæren. Stadig, forskerne var ikke sikre på, om atmosfæren stammer fra varme svovl-dioxid, der kommer direkte fra vulkaner, eller koldt, svovldioxid, der akkumuleres på Io ‘ s overflade og fryser, før sublimating i atmosfæren. Nu har de bestemt, at det er begge dele.

2021 månekalendere er her! Bestil Din, før de er væk. Gør en stor gave!,

ved Hjælp af ALMA-teleskop i Chile, forskere ved University of California, Berkeley, har meddelt, at op til halvdelen af svovldioxid i Io ‘ s atmosfære kommer direkte fra dens vulkaner. Resultaterne er blevet offentliggjort i to nye peer-Revie .ed artikler accepteret til offentliggørelse i Planetary Science Journal, som du kan læse her og her.

Astronom Imke de Pater, der ledede undersøgelsen, sagde i en erklæring:

Det var ikke kendt som proces-drev dynamikken i Io ‘ s atmosfære., Er det vulkansk aktivitet eller gas, der sublimerer fra den iskolde overflade, når Io er i sollys? Det, vi viser, er, at vulkaner faktisk har stor indflydelse på atmosfæren.

svaret, det viser sig, er begge dele.

Nogle af svovldio .idet fryser faktisk ud på overfladen, fandt forskerne. Dette sker, når Io passerer Jupiters skygge hver 42 timer. Da io blev observeret af forskerne den 20.marts 2018, bemærkede de, at radioemissioner fra svovldio .id faldt eksponentielt., Dette betød, at iOS lavere atmosfære, 6-12 miles (10-20 km) i højden, kollapsede og frøs på overfladen.

temperaturen i denne periode faldt til -270 grader Fahrenheit (-168 grader Celsius), kold nok til, at svovldio .id fryser. IOS overflade er typisk omkring -230 grader Fahrenheit (-150 grader Celsius). Koldt, men ikke helt koldt nok til, at svovldio .idet fryser ud.

den 2.og 11. September 2018 steg svovldio .idemissionerne igen inden for 10 minutter efter, at Io kom ud af Jupiters skygge tilbage i sollys., De Pater sagde:

Så snart Io kommer i sollys, temperaturen stiger, og du får alt dette SO2 is subliming i gas, og du reform atmosfæren i omkring 10 minutters tid, hurtigere end, hvad modellerne havde forudsagt.

det forklarer, hvor noget af det frosne svovldio .id kommer fra. Men forskerne bemærkede også noget andet. ALMA opdagede rigeligt svovldio .id over vulkanerne, såvel som lave niveauer af gassen globalt i Io ‘ s atmosfære., Dette antydede, at den mere udbredte gas stammede fra usete eller “stealth” vulkaner. De udsender svovldio .id, men ikke anden røg eller partikler, der let kan ses.

Lige nu, forskerne tror, at ekstra gas, der kommer fra sådanne stealth vulkaner, selv om de ikke helt udelukke den mulighed, at det kunne være svovldioxid, der ikke er helt kondenserende ud på overfladen., Som de Pater bemærkede:

den SO2, som vi ser med ALMA, når Io er i formørkelse, er på et meget lavt niveau, og vi kan ikke sige, om det er stealth vulkanisme eller forårsaget af SO2 ikke fuldstændigt kondenserende ud.

tidligere observationer fra Keck Observatory fra juli sidste år støttede imidlertid stealth vulkanisme scenariet., Keck opdagede rigeligt svovlmono .id (SO) over vulkanerne såvel som udbredt i atmosfæren. Forskerne siger, at sollys bryder svovl-iltbindingen i svovldio .idet, der er blevet kastet hundreder af kilometer over overfladen, hvilket skaber svovlmono .idet. De Pater sagde:

Men så, da vi kiggede på det med Keck, vi kan kun forklare det, SÅ emissioner, der er udbredt på overfladen, gennem dette stealth vulkanisme, fordi excitation af det, SÅ kræver en meget høj temperatur.,

Ved at observere Io i sit kredsløb omkring Jupiter, som bevægede sig ind og ud af Jupiters skygge, var forskerne i stand til at finde ud af, hvor meget af månens svovldioxid indskud kom fra frysning ud på overfladen, og hvor meget kom fra stealth, eller andre vulkaner. Statia Luszcz-Cook fra Columbia University i New York sagde:

Når Io passerer ind i Jupiters skygge, og er ude af direkte sollys, det er for koldt for svovldioxid gas, og det kondenserer på Io ‘ s overflade., I løbet af den tid kan vi kun se vulkansk fremskaffede svovldio .id. Vi kan derfor se præcis, hvor meget af atmosfæren er påvirket af vulkansk aktivitet.

Ved at bruge ALMA kunne forskere for første gang “se” plumer af både svovldio .id og svovlmono .id, der kommer op fra iOS vulkaner. To af disse vulkaner, Karei Patera og Daedalus Patera, var i udbrud i Marts, og en tredje vulkanen var aktiv i September.

forskerne beregner nu, at 30% til 50% af iOS atmosfære produceres direkte af aktive vulkaner.

en tredje gas, kaliumchlorid (KCI), blev også påvist af ALMA og er en almindelig bestanddel af lava., Ifølge lus .c. – Cook:

Vi ser KCI i vulkanske områder, hvor vi ikke ser SO2 eller deromkring. Dette er stærkt bevis for, at magma reservoirerne er forskellige under forskellige vulkaner.

Katherine de Kleer på California Institute of Technology tilføjet:

Ved at studere Io ‘s atmosfære og vulkansk aktivitet, kan vi forstå mere om vulkaner, tidevandsenergi varme proces-og Io’ s interiør.,

forskerne er ivrige efter at lære mere om IO ‘ s magma også, og planlægger at observere Månen ved yderligere radiobølgelængder. Disse kan sonde flere inches under overfladen og give spor om, hvad Io ‘ s magma er sammensat af og dens temperatur. De vil også vide mere om temperaturen i Io ‘ s lavere atmosfære. De Pater sagde:

for at måle temperaturen i iOS atmosfære skal vi opnå en højere opløsning i vores observationer, hvilket kræver, at vi observerer månen i længere tid., Vi kan kun gøre dette, når Io er i sollys, da det ikke bruger meget tid i formørkelse. Under en sådan observation vil Io rotere med tiere grader. Vi bliver nødt til at anvende soft .are, der hjælper os med at lave unsmeared billeder. Vi har gjort dette tidligere med radiobilleder af Jupiter lavet med ALMA og det meget store udvalg.

hvordan kan en lille måne som Io, vej ud i det ydre solsystem, have aktive vulkaner? Io er vulkansk aktiv på grund af tidevandsopvarmning. Den samme side af Io vender mod Jupiter, ligesom den samme side af Månen altid vender mod Jorden., Jupiters gravitationstræk samt månerne Europa og Ganymede skaber enorm friktion og opvarmning inde i Io.

Io blev sidst observeret tæt på NASAs Galileo-mission i slutningen af 1990 ‘erne / begyndelsen af 2000’ erne. den nuværende Juno orbiter har set io længere væk, men dens primære mission er at observere Jupiter selv i detaljer, da den kredser om den gigantiske planet. Det har dog taget nogle seje billeder fra en afstand.

de nye resultater hjælper med at løse mysteriet om, hvordan iOS atmosfære dannes, og hvordan dens vulkaner spiller en stor rolle i det. Men der er stadig mange flere spørgsmål, der skal besvares – og nye, der skal stilles – om solsystemets mest aktive vulkanske hotspot.

bundlinie: aktive vulkaner producerer næsten halvdelen af iOS svovlatmosfære, ifølge nye observationer ved hjælp af ALMA.kilde: ALMA observationer af Io går ind og kommer ud af Eclipse

kilde: observationer med høj rumlig og spektral opløsning af det forbudte 1.,707 um Rovibronic SÅ Emissioner på Io: Beviser for den Udbredte Stealth vulkansk aktivitet*

Via UC Berkeley

Via NRAO