Madame Lelica

Io, en av de fire store Galilean månene til Jupiter, er den mest vulkansk aktive kroppen i vårt solsystem, enda mer så enn Jorden., Det har over 400 aktive vulkaner, og er ofte beskrevet som jævli. Io har også en ekstremt tynn atmosfære som består for det meste av svoveldioksid (SO2). Denne lille verden er vulkaner regelmessig spy svoveldioksid i atmosfæren. Likevel, forskere var ikke sikker på om atmosfæren stammer fra hot svoveldioksid kommer direkte fra vulkaner, eller for kaldt, svoveldioksid som akkumuleres på Io ‘ s overflate og fryser før sublimating i atmosfæren. Nå har de bestemt det er begge deler.

2021 lunar kalendere er her! Bestillingen din før de er borte. Gjør en flott gave!,

ved Hjelp av ALMA-teleskopet i Chile, forskere ved University of California, Berkeley har annonsert at opp til halvparten av svoveldioksid i Io ‘ s atmosfære kommer direkte fra vulkaner. Resultatene er publisert i to nye peer-reviewed papers akseptert for publisering i Planetary Science Journal, som du kan lese her og her.

Astronom Imke de Pater, som ledet studien, sier i en uttalelse:

Det var ikke kjent som prosess stasjoner dynamikken i Io ‘ s atmosfære., Er det vulkansk aktivitet, eller gass som opphøyet fra isete underlag når Io er i sollys? Det vi viser er at, faktisk, vulkaner har en stor innvirkning på atmosfæren.

svar, viser det seg, er begge deler.

Noen av svoveldioksid faktisk fryse ut på overflaten, fant forskerne. Dette skjer når Io går gjennom Jupiter ‘ s shadow hver 42 timer. Da Io ble observert av forskere på Mars 20, 2018, la de merke til at radio-utslipp fra svoveldioksid droppet eksponentielt., Dette betydde at Io er lavere atmosfære, 6-12 km (10-20 km) i høyde, kollapset og frøs på overflaten.

temperaturen i denne perioden falt til -270 grader Fahrenheit (-168 grader Celsius), kaldt nok for svoveldioksid å fryse. Io ‘ s overflaten er vanligvis om -230 grader Fahrenheit (-150 grader Celsius). Kaldt, men ikke helt kaldt nok for svoveldioksid å fryse ut.

På September 2 og 11, 2018, den svoveldioksid utslippene økte igjen i løpet av 10 minutter etter Io dukket opp fra Jupiter ‘ s shadow tilbake i sollys., De Pater sa:

så snart Som Io kommer inn sollys, temperaturen øker, og du får all denne SO2 is subliming til gass, og du reform atmosfæren i ca 10 minutters gang, raskere enn det modellene hadde spådd.

Som forklarer hvor noen av de frosne svoveldioksid kommer fra. Men forskerne la merke til noe annet i tillegg. ALMA oppdaget rikelig svoveldioksid over vulkaner, samt lave nivåer av gass globalt i Io ‘ s atmosfære., Dette tyder på at mer utbredt gass som stammer fra usett eller «stealth» vulkaner. De slipper ut svovel dioksid, men ikke andre røyk eller partikler som lett kan sees.

Akkurat nå, forskere tror at ekstra gass kommer fra slike stealth vulkaner, selv om de kunne ikke helt utelukke muligheten for at det kunne være svoveldioksid som ikke er helt kondenserende ut på overflaten., Som de Pater bemerket:

SO2 som vi ser med ALMA når Io er i eclipse er på et svært lavt nivå, og vi kan ikke si om det er stealth vulkanisme eller forårsaket av SO2 ikke helt kondenserende ut.

Tidligere observasjoner fra Keck-Observatoriet fra juli i fjor, men støttet stealth vulkanisme scenario., Keck oppdaget rikelig svovel karbonmonoksid (SÅ) over vulkaner, samt utbredt i atmosfæren. Forskerne sier at sollys bryter svovel og oksygen bond i svoveldioksid som har blitt kastet ut hundrevis av kilometer over overflaten, skaper svovel karbonmonoksid. De Pater sa:

Men så, når vi så på den SÅ med Keck, vi kan bare forklare det SLIK-utslipp, som er utbredt på overflaten, gjennom dette stealth vulkanisme, fordi eksitasjon av det krever en svært høy temperatur.,

Ved å observere Io i sin bane rundt Jupiter som flyttet inn og ut av Jupiter ‘ s shadow, forskerne var i stand til å finne ut hvor mye av månens svoveldioksid innskudd kom fra å fryse ut på overflaten og hvor mye som kom fra stealth eller andre vulkaner. Statia Luszcz-Kokk fra Columbia University i New York sa:

Når Io går inn i Jupiter ‘s shadow, og er ute av direkte sollys, det er for kaldt for svoveldioksid gass, og det kondenserer på Io’ s overflate., I løpet av denne tiden, kan vi bare se vulkansk-hentet svoveldioksid. Vi kan derfor se nøyaktig hvor mye av atmosfæren er preget av vulkansk aktivitet.

Ved hjelp av ALMA, forskere var i stand til å «se» for første gang, fjær av både svoveldioksid og svovel karbonmonoksid, som kommer opp fra Io ‘ s vulkaner. To av disse vulkanene, Karei Patera og Daedalus Patera, var utbrudd i Mars, og en tredje vulkanen var aktiv i September.

forskerne nå regner med at 30% til 50% av Io ‘ s atmosfære er produsert direkte av aktive vulkaner.

En tredje gass, potassium chloride (KCI), ble også oppdaget av ALMA, og er en vanlig komponent av lava., I henhold til Luszcz-Kokk:

Vi se KCI i vulkanske områder hvor vi ikke ser SO2 eller SÅ. Dette er sterke bevis for at magma-reservoarene under forskjellige vulkaner.

Katherine de Kleer ved California Institute of Technology lagt til:

Ved å studere Io ‘s atmosfære og vulkansk aktivitet, kan vi forstå mer om vulkaner, tidevanns oppvarming prosessen og Io’ s interiør.,

forskerne er ivrige etter å lære mer om Io ‘ s magma som godt, og planlegger å observere månen i flere radio bølgelengder. Disse kan probe flere inches under overflaten og gi deg et hint om hva Io ‘ s magma består av og dens temperatur. De ønsker også å vite mer om temperaturen på Io ‘ s nedre atmosfære. De Pater sa:

for Å måle temperaturen på Io ‘ s atmosfære, trenger vi å oppnå en høyere oppløsning i våre observasjoner, noe som krever at vi observere månen for en lengre periode av tid., Vi kan bare gjøre dette når Io er i sollys, siden det ikke tilbringe mye tid i eclipse. Under en slik observasjon, Io vil rotere titalls grader. Vi trenger å bruke programvare som hjelper oss med å gjøre unsmeared bilder. Vi har gjort dette tidligere med radio bilder av Jupiter laget med ALMA og Svært Stort Utvalg.

Hvordan kan en liten månen som Io, vei ut i det ytre solsystemet, har aktive vulkaner? Io er vulkansk aktiv på grunn av tidevanns oppvarming. Det samme side av Io ansikter Jupiter, akkurat som samme side av månen alltid peker mot Jorden., Tiltrekningskraften til Jupiter, samt måner Europa og Ganymede, skaper enorm friksjon og varme inne i Io.

Io ble sist observert på nært hold ved nasas Galileo oppgave i slutten av 1990-tallet/begynnelsen av 2000-tallet. Gjeldende Juno orbiter har sett Io fra lengre unna, men dens primære oppgave er å observere Jupiter i seg selv i detalj som det går i bane rundt den gigantiske planeten. Det har tatt noen kule bilder fra en avstand om.

Den nye resultater bidra til å løse mysteriet om hvordan Io ‘ s atmosfære skjemaer og hvordan de vulkaner spille en viktig del i det. Men det er fortsatt mange flere spørsmål som skal besvares, – og nye til å bli spurt – om solsystemet som er mest aktive vulkanske hotspot.

Nederste linjen: Aktive vulkaner produsere nesten halvparten av Io ‘ s svovel atmosfære, i henhold til nye observasjoner ved hjelp av ALMA.

Kilde: ALMA Observasjoner av Io Går inn i og Kommer ut av Eclipse

Kilde: Høy Romlig og Spektral Oppløsning Observasjoner av den Forbudte 1.,707 um Rovibronic SÅ Utslipp på Io: Bevis for Omfattende Stealth Vulkanisme*

Via UC Berkeley

Via NRAO

– >