Rasti druską ant Io

Pin
Send
Share
Send

Vaizdo kreditas: NASA

Prancūzų ir amerikiečių astronomų komanda atrado druskos (NaCl) buvimą Io atmosferoje. Io atmosfera buvo tyrinėjama kelerius metus, pirmą kartą atidžiai ją stebint „Voyager“ erdvėlaiviui, tačiau pirmą kartą buvo nustatyta, kad joje yra senos geros „stalo druskos“.

Jupiterio mėnulio Io atmosfera yra viena savotiškiausių Saulės sistemoje. 1979 m. Erdvėlaivis „Voyager“ atskleidė aktyvų vulkanizmą (1 pav., Kairėje) palydovo paviršiuje ir atrado vietinę, įtemptą SO2 atmosferą. Nuo 1990 m. IRAM (prancūzų, vokiečių ir ispanų teleskopas) ir ultravioletinių stebėjimų su HST metu gauti milimetrinių bangų stebėjimai pateikė šiek tiek išsamesnį šios atmosferos apibūdinimą. Įprastas paviršiaus slėgis yra apie 1 nanodalelė, ir, nepaisant Saulės sistemos, atmosfera pasižymi dideliais horizontaliais svyravimais, matyt, susitelkiančia pusiaujo juostoje. Pagrindiniai atmosferos junginiai yra SO2, SO ir S2. Atmosferą tikriausiai sukuria, viena vertus, tiesioginis ugnikalnių išvestis, kita vertus, sublimavus SO2 ledus, dengiančius Io paviršių.

Tačiau jau seniai įtariama, kad Io atmosferoje turi būti kitų cheminių rūšių. Jau 1974 m. Matomas vaizdas ir spektroskopija atskleidė atominio natrio „debesį“ (1 pav., Dešinėje), maždaug sutelktą į Io orbitą. Tolesni vėlesni šio debesies tyrimai parodė sudėtingą struktūrą, ypač pasižyminčią „greito natrio“ savybėmis, kurių susidarymui buvo įrodytas molekulinių jonų (NaX +) vaidmuo. Šie atradimai natūraliai iškėlė klausimą apie natrio kilmę IO aplinkoje. Remiantis Na optinių spinduliuotių ryškumu, galima apskaičiuoti, kad maždaug 1026-1027 natrio atomai kiekvieną sekundę palieka Io.

1999 m. Aplink Io buvo atrastas atominės ir jonizuotos formos chloras, kurio gausumas palyginamas su natrio kiekiu (o kosmocheminis Na kiekis yra maždaug 15 kartų didesnis nei Cl). Tai rodo bendrą kilmę, nes NaCl yra natūralus ir patikimas tėvas abiem. Tuo pačiu metu, remiantis termocheminiais pusiausvyros skaičiavimais, buvo pasiūlyta, kad NaCl yra svarbus Io vulkaninių magmų junginys, kurio išsiskyrimas SO2 atžvilgiu yra net keli procentai.

Remiantis šiais atradimais ir prognozėmis, 2002 m. Sausio mėn. IRAM 30 m radioteleskopu surengė stebėjimo kampaniją E. Lellouch iš Paryžiaus observatorijos ir keletas prancūzų ir amerikiečių kolegų. aptiktas (2 pav.). Kadangi šios druskos garų slėgis yra visiškai nereikšmingas, NaCl negali būti sublimacinėje pusiausvyroje su Io paviršiumi, o jo buvimas turi būti tiesiogiai susijęs su nuolatiniu ugnikalnio išsiskyrimu. Atrodo, kad tai nedidelė armosferos rūšis. Labiausiai tikėtinas fizinis modelis vaizduoja NaCl atmosferą labiau lokalizuotą nei SO2 dėl labai trumpo jos eksploatavimo laikotarpio (daugiausia kelių valandų) ir tikriausiai apsiribojantis ugnikalnių centrais. Vietinis NaCl gausumas šiame modelyje yra 0,3–1,3% SO2, žymiai mažesnis nei prognozuota. Pagal linijos stiprumą galima apskaičiuoti (2-8) x1028 NaCl molekulių per sekundę vulkanų emisijos greitį. Remiantis fotocheminiais ir pabėgimo modeliais, tik maža dalis šių molekulių pabėga iš Io (apie 0,1%). Šiek tiek didesnis kiekis (1–2%) palieka Io atominės formos po to, kai yra fotolizuotas iki Na ir Cl. Didžioji dauguma vulkanu išskiriamų NaCl molekulių patenka į paviršių, kur jie kondensuojasi, ir tai gali prisidėti prie baltos spalvos kai kurių Io reljefų. Taigi, atrodo, kad NaCl yra svarbus natrio ir chloro šaltinis IO aplinkoje; tačiau tiksli NaX + molekulinių jonų cheminė prigimtis dar nėra išsiaiškinta.

Originalus šaltinis: Paryžiaus observatorijos naujienų leidinys

Pin
Send
Share
Send