Image Composite de Io et Jupiter (image Jupiter de la sonde Cassini, image Io de la nouvelle recherche). Les panaches de dioxyde de soufre des volcans D’Io sont vus en jaune. Image via ALMA (ESO / NAOJ/ NRAO) / I. de Pater et al./ NRAO/ AUI NSF/ S. Dagnello/ NASA/ ESA / UC Berkeley.
Io, l’une des quatre grandes lunes galiléennes de Jupiter, est le corps le plus volcaniquement actif de notre système solaire, encore plus que la Terre., Il a plus de 400 volcans actifs et est souvent décrit comme infernal. Io a également une atmosphère extrêmement mince, composée principalement de dioxyde de soufre (SO2). Les volcans de ce petit monde crachent régulièrement du dioxyde de soufre dans son atmosphère. Pourtant, les scientifiques ne savaient pas si l’atmosphère provenait du dioxyde de soufre chaud provenant directement des volcans, ou du dioxyde de soufre froid qui s’accumule à la surface D’Io et gèle avant de se sublimer dans l’atmosphère. Maintenant, ils ont déterminé que c’est les deux.
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en utilisant le télescope ALMA au Chili, des chercheurs de L’Université de Californie à Berkeley ont annoncé que jusqu’à la moitié du dioxyde de soufre dans L’atmosphère D’Io provient directement de ses volcans. Les résultats ont été publiés dans deux nouveaux articles évalués par des pairs acceptés pour publication dans la revue Planetary Science, que vous pouvez lire ici et ici.
L’astronome Imke de Pater, qui a dirigé l’étude, a déclaré dans un communiqué:
on ne savait pas quel processus conduisait la dynamique dans L’atmosphère D’Io., S’agit-il d’une activité volcanique ou d’un gaz qui se sublime de la surface glacée lorsque Io est au soleil? Ce que nous montrons, c’est qu’en fait, les volcans ont un impact important sur l’atmosphère.
la réponse, il s’avère, est les deux.
Une partie du dioxyde de soufre gèle en effet à la surface, ont constaté les chercheurs. Cela se produit lorsque Io traverse L’ombre de Jupiter toutes les 42 heures. Lorsque les chercheurs ont observé Io le 20 mars 2018, ils ont remarqué que les émissions radio du dioxyde de soufre chutaient de manière exponentielle., Cela signifiait que la basse atmosphère D’Io, 6-12 miles (10-20 km) d’altitude, s’est effondrée et a gelé sur la surface.
la température pendant cette période est tombée à -270 degrés Fahrenheit (-168 degrés Celsius), assez froid pour que le dioxyde de soufre gèle. La surface d’Io est généralement d’environ -230 degrés Fahrenheit (-150 degrés Celsius). Froid, mais pas assez froid pour que le dioxyde de soufre gèle.
Les 2 et 11 septembre 2018, les émissions de dioxyde de soufre ont de nouveau augmenté dans les minutes 10 après que Io ait émergé de L’ombre de Jupiter dans la lumière du soleil., De Pater a déclaré:
dès que Io pénètre dans la lumière du soleil, la température augmente et toute cette glace de SO2 se sublime en gaz, et vous reformez l’atmosphère en environ 10 minutes, plus rapidement que ce que les modèles avaient prédit.
qui explique d’où provient une partie du dioxyde de soufre gelé. Mais les chercheurs ont également remarqué autre chose. ALMA a détecté du dioxyde de soufre abondant sur les volcans,ainsi que de faibles niveaux de gaz dans l’atmosphère d’Io., Cela suggérait que le gaz le plus répandu provenait de volcans invisibles ou « furtifs”. Ils émettent du dioxyde de soufre, mais pas d’autres fumées ou particules facilement visibles.
en ce moment, les chercheurs pensent que du gaz supplémentaire provient de ces volcans furtifs, bien qu’ils ne puissent pas complètement exclure la possibilité qu’il s’agisse de dioxyde de soufre qui ne se condense pas complètement à la surface., Comme l’a noté de Pater:
le SO2 que nous voyons avec ALMA lorsque Io est en éclipse est à un niveau très bas, et nous ne pouvons pas dire si c’est un volcanisme furtif ou causé par le SO2 qui ne se condense pas complètement.
Oi, comme on le voit par la sonde Galileo le 19 septembre 1997. Image via NASA / JPL / Université de L’Arizona / NASA Photojournal.
Les observations antérieures de L’Observatoire Keck de juillet dernier, cependant, ont soutenu le scénario du volcanisme furtif., Keck a détecté du monoxyde de soufre abondant (SO) sur les volcans, ainsi que répandu dans l’atmosphère. Les chercheurs disent que la lumière du soleil brise la liaison soufre-oxygène dans le dioxyde de soufre qui a été éjecté à des centaines de kilomètres au-dessus de la surface, créant le monoxyde de soufre. De Pater a déclaré:
Mais alors, quand nous avons regardé le SO avec Keck, nous ne pouvons expliquer les émissions de SO, qui sont répandues en surface, à travers ce volcanisme furtif, car l’excitation du SO nécessite une température très élevée.,
en observant Io dans son orbite autour de Jupiter alors qu’elle entrait puis sortait de L’ombre de Jupiter, les chercheurs ont pu comprendre combien de dépôts de dioxyde de soufre de la Lune provenaient du gel à la surface et combien provenaient de volcans furtifs ou autres. Statia Luszcz-Cook de L’Université Columbia à New York a déclaré:
lorsque Io passe dans L’ombre de Jupiter et est hors de la lumière directe du soleil, il fait trop froid pour le dioxyde de soufre et se condense sur la surface D’Io., Pendant ce temps, nous ne pouvons voir que du dioxyde de soufre d’origine volcanique. Nous pouvons donc voir exactement quelle partie de l’atmosphère est affectée par l’activité volcanique.
d’Une éruption volcanique sur Io, pris par Galileo caméras le 28 juin 1997. Image via la NASA.
Un regard de plus près de Galilée à L’un des volcans de Io, appelé Pelé, comme il était en éruption. Image via NASA / JPL / USGS.,
en utilisant ALMA, les scientifiques ont pu « voir”, pour la première fois, des panaches de dioxyde de soufre et de monoxyde de soufre provenant des volcans D’Io. Deux de ces volcans, Karei Patera et Daedalus Patera, étaient en éruption en Mars, et un troisième volcan était actif en septembre.
Les chercheurs calculent maintenant que 30% à 50% de L’atmosphère D’Io est produite directement par des volcans actifs.
un troisième gaz, le chlorure de potassium (KCI), a également été détecté par ALMA, et est un composant commun de la lave., Selon Luszcz-Cook:
Nous voyons KCI dans les régions volcaniques où nous ne voyons pas de SO2 ou plus. Ceci est une preuve solide que les réservoirs de magma sont différents sous différents volcans.
Katherine de Kleer du California Institute of Technology a ajouté:
en étudiant L’atmosphère et l’activité volcanique D’Io, nous pouvons mieux comprendre les volcans, le processus de chauffage des marées et L’intérieur d’Io.,
Le volcan Loki Patera, comme on le voit par la sonde Voyager 1 en 1979. La caractéristique en forme de U sombre est un lac de lave d’environ 124 miles (200 km) à travers. Image via NASA / JPL / USGS / Institut des sciences planétaires.
Vue infrarouge des volcans actifs D’Io depuis le vaisseau spatial Juno de la NASA, actuellement en orbite autour de Jupiter. Ça alors! Image via NASA / JPL-Caltech/ SwRI/ INAF / la société planétaire.,
Les scientifiques sont impatients d’en savoir plus sur le magma D’Io et prévoient d’observer la Lune à des longueurs d’onde radio supplémentaires. Ceux-ci peuvent sonder plusieurs pouces Sous la surface et fournir des indices sur la composition du magma D’Io et sa température. Ils veulent également en savoir plus sur la température de la basse atmosphère D’Io. De Pater a déclaré:
pour mesurer la température de L’atmosphère D’Io, nous devons obtenir une résolution plus élevée dans nos observations, ce qui nécessite que nous observions la lune plus longtemps., Nous ne pouvons le faire que lorsque Io est au soleil, car il ne passe pas beaucoup de temps dans eclipse. Au cours d’une telle observation, Io tournera de dizaines de degrés. Nous devrons appliquer un logiciel qui nous aide à faire des images non diffusées. Nous l’avons déjà fait avec des images radio de Jupiter réalisées avec ALMA et le Very Large Array.
comment une petite lune comme Io, sortie dans le système solaire externe, peut-elle avoir des volcans actifs? Io est volcaniquement actif en raison du réchauffement des marées. Le même côté de Io fait face à Jupiter, tout comme le même côté de la Lune fait toujours face à la Terre., L’attraction gravitationnelle de Jupiter, ainsi que des lunes Europa et Ganymède, crée d’énormes frictions et échauffements à L’intérieur de Io.
Io a été observée pour la dernière fois de près par la mission Galileo de la NASA à la fin des années 1990 / début des années 2000. L’orbiteur Juno actuel a vu Io de plus loin, mais sa mission principale est d’observer Jupiter elle-même en détail alors qu’elle orbite autour de la planète géante. Il a pris quelques images fraîches à distance cependant.
Imke de Pater à l’Université de Californie, Berkeley, qui a mené l’étude. Image via l’université de Berkeley.,
Les nouveaux résultats aident à résoudre le mystère de la façon dont L’atmosphère D’Io se forme et comment ses volcans y jouent un rôle majeur. Mais il y a encore beaucoup d’autres questions à répondre – et de nouvelles à poser – sur le hotspot volcanique le plus actif du système solaire.
conclusion: les volcans actifs produisent près de la moitié de L’atmosphère de soufre D’Io, selon de nouvelles observations utilisant ALMA.
Source: observations ALMA d’Io entrant et sortant de L’éclipse
Source: Observations à haute résolution spatiale et spectrale du Forbidden 1.,707 um Rovibronic so Emissions on Io: preuve d’un volcanisme furtif généralisé*
Via UC Berkeley
Via NRAO
Paul Scott Anderson a eu une passion pour l’Exploration spatiale qui a commencé quand il était enfant quand il regardait cosmos de Carl Sagan. Pendant ses études, il était connu pour sa passion pour l’exploration spatiale et l’astronomie. Il a commencé son blog The Meridiani Journal en 2005, qui était une chronique de l’exploration planétaire., En 2015, le blog a été renommé Planetaria. Bien qu’il s’intéresse à tous les aspects de l’exploration spatiale, sa principale passion est la science planétaire. En 2011, il a commencé à écrire sur l’espace en freelance, et écrit actuellement pour AmericaSpace et Futurism (partie de Vocal). Il a également écrit pour Universe Today et SpaceFlight Insider, et a également été publié dans le Mars Quarterly et a fait des écrits supplémentaires pour la célèbre application iOS Exoplanet pour iPhone et iPad.