Źródło zdjęcia: NASA / JPL
Najgorętszym miejscem w Układzie Słonecznym nie jest latem Merkury, Wenus ani St. Louis. Io, jeden z czterech satelitów, który włoski astronom Galileusz odkrył krążący wokół Jowisza prawie 400 lat temu, bierze tę nagrodę. Sonda Voyager odkryła aktywność wulkaniczną na Io ponad 20 lat temu, a kolejne obserwacje pokazują, że Io jest najbardziej aktywnym wulkanicznie ciałem w Układzie Słonecznym. Sonda Galileo, nazwana na cześć astronoma Galileusza, znalazła wulkaniczne gorące miejsca o temperaturze nawet 2910 Fahrenheita (1610 Celsjusza).
Teraz komputerowe modele erupcji wulkanicznych na Io wykonane przez naukowców z Washington University w St. Louis pokazują, że law są tak gorące, że odparowują sód, potas, krzem i żelazo i prawdopodobnie inne gazy również do jego atmosfery.
Korzystając ze zaktualizowanej wersji MAGMA, wszechstronnego programu komputerowego opracowanego 15 lat temu przez kolegę z Harvard University, Bruce'a Fegleya, Jr., doktora, profesora nauk o Ziemi i planetologii w Arts & Sciences na Washington University w St. Louis , stwierdzono, że niektóre z tych pierwiastków są co najmniej częściowo odparowywane jako gazy jednoatomowe. Inne są odparowywane w różnych postaciach molekularnych, na przykład tlenek krzemu, dwutlenek krzemu i tlenek żelaza.
„Reakcja tych gazów z siarką i chlorem w gazach wulkanicznych może prowadzić do powstawania tak niezwykłych gazów, jak chlorek sodu, chlorek potasu, dichlorek magnezu i dichlorek żelaza”, powiedział Fegley.
W 2000 r. Dr Fegley i były kolega z Uniwersytetu Waszyngtona dr Michaił Zołotow, obecnie z Uniwersytetu Arizona Sate, przewidywali powstawanie par chlorku sodu i chlorku potasu w gazach wulkanicznych na Io. Trzy lata później astronomowie znaleźli gazowy chlorek sodu na Io. Jednak te obserwacje nie były wystarczająco czułe, aby wykryć mniej obfite opary chlorku potasu.
Teraz Fegley odkrył, że sód i potas w jonowych gazach wulkanicznych odparowują z gorących law. Fegley i asystent badawczy Laura Schaefer z Washington University wykorzystali dane z misji Galileo i obserwacje Ziemi z teleskopów o dużej mocy w swoich badaniach finansowanych przez NASA. Opublikowali swoje wyniki w Icarusie, wiodącym czasopiśmie naukowym o planetach.
„W zasadzie zajmujemy się geologią na Io, wykorzystując dane z teleskopów na Ziemi, co pokazuje, że takie obserwacje mogą konkurować z drogimi misjami kosmicznymi” - powiedział Fegley. „To niesamowite, jak gorące i jak aktywne jest wulkaniczne Io. Jest 30 razy bardziej aktywny niż Ziemia. To najgorętsze ciało poza Słońcem w Układzie Słonecznym. ”
Najbardziej wewnętrzna z czterech głównych satelitów Jowisza - jest ich co najmniej 16 - Io uzyskuje wysoki wskaźnik wulkanizmu z interakcji pływowych z Jowiszem, który ma najsilniejsze pole magnetyczne ze wszystkich planet. Na Io zidentyfikowano ponad 100 aktywnych wulkanów. Hotspoty tam mają temperatury sięgające 1600 stopni Celsjusza. Jest o kilkaset stopni gorętszy niż wulkany lądowe, takie jak Kilauea na Hawajach, które mają temperaturę około 1000 stopni Celsjusza (1830 Fahrenheita).
Fegley i Schaefer stwierdzili, że tlenek krzemu jest głównym gazem zawierającym krzem nad lawami.
„Interesującą rzeczą jest to, że astronomowie obserwowali tlenek krzemu w innych środowiskach w przestrzeni międzygwiezdnej, szczególnie w atmosferach chłodnych gwiazd” - powiedział Fegley.
Obserwacje astronomiczne aktywnie wybuchających wulkanów na Io mogą wykryć gazowy tlenek krzemu w jego atmosferze.
Fegley i Schaefer zalecają misję sondy wulkanicznej Io do bezpośredniego pomiaru ciśnienia, temperatury i składu gazów Pele, jednego z najbardziej aktywnych wulkanów Io. Taki wysiłek jest „wykonalny przy użyciu obecnej technologii”, powiedział Fegley. „To znacznie poszerzyłoby naszą wiedzę na temat najbardziej wulkanicznego ciała w Układzie Słonecznym.”
Misja sondy wulkanicznej stanowiłaby postęp w próbach ujawnienia niektórych tajemnic Io, takich jak to, jak satelita, wielkości naszego Księżyca, może utrzymywać wysokie temperatury magmy, nie będąc prawie całkowicie stopionym, i w jaki sposób Io utrzymuje wystarczająco silna litosfera, aby utrzymać góry wyższe niż Mount Everest?
Oryginalne źródło: WUSTL News Release
