Credit de imagine: NASA
O echipă de astronomi francezi și americani au descoperit prezența sării (NaCl) în atmosfera lui Io. Atmosfera lui Io a fost studiată acum câțiva ani, prima dată observată îndeaproape de nava spațială Voyager, dar aceasta este prima dată când s-a descoperit că conține „sare de masă” veche.
Atmosfera lunii Ioana Jupiter este una dintre cele mai deosebite ale sistemului solar. În 1979, nava spațială Voyager a dezvăluit vulcanism activ (figura 1, la stânga) la suprafața satelitului și a descoperit o atmosferă SO2 locală și tenuoasă. Din 1990, observațiile în valuri milimetrice obținute la IRAM (franceză-germano-spaniolă telescop) și observațiile UV cu HST au oferit o descriere ceva mai detaliată a acestei atmosfere. Presiunea de suprafață tipică este de aproximativ 1 nanobar și, într-o manieră unică în Sistemul Solar, atmosfera prezintă variații orizontale puternice, fiind aparent concentrată într-o bandă ecuatorială. Principalii compuși atmosferici sunt SO2, SO și S2. Atmosfera este probabil produsă, pe de o parte, de o ieșire vulcanică directă, iar pe de altă parte prin sublimarea zecurilor SO2 care acoperă suprafața lui Io.
Cu toate acestea, se bănuiește mult timp decât atmosfera lui Io trebuie să conțină alte specii chimice. Încă din 1974, imagistica vizibilă și spectroscopia au scos la iveală un „nor” de sodiu atomic (figura 1, dreapta), aproximativ centrat pe orbita lui Io. Studii ulterioare detaliate ale acestui nor au indicat o structură complexă, incluzând în special caracteristici „rapide de sodiu”, pentru a căror producție a fost evidențiat rolul ionilor moleculari (NaX +). Aceste descoperiri au ridicat în mod firesc problema originii sodiului în mediul Io. Din luminozitatea emisiilor optice de Na, se poate estima că aproximativ 1026-1027 atomi de sodiu părăsesc Io în fiecare secundă.
În 1999, clorul sub formă atomică și ionizată a fost descoperit în jurul lui Io, cu o abundență comparabilă cu cea a sodiului (în timp ce abundența cosmochemică de Na este de aproximativ 15 ori mai mare decât cea a lui Cl). Acest lucru sugerează o origine comună, NaCl fiind un părinte plauzibil natural al ambelor. În același timp, pe baza calculelor de echilibru termochimice, NaCl s-a propus a fi un compus important al magmelor vulcanice ale lui Io, cu o prudență relativă la SO2 cu un procent mai mare de câteva procente.
Pe baza acestor descoperiri și predicții, o campanie de observare a fost realizată de E. Lellouch, de la Observatorul de la Paris, și mai mulți colegi francezi și americani la radiotelescopul IRAM 30 m în ianuarie 2002. Două linii de rotație ale NaCl la 143 și 234 GHz au fost fără ambiguitate. detectat (figura 2.). Deoarece presiunea de vapori a acestei sări este în întregime neglijabilă, NaCl nu poate fi în echilibru de sublimare cu suprafața lui Io și prezența sa trebuie să rezulte direct din producția vulcanică continuă. Pare a fi o specie armospferică minoră. Modelul fizic cel mai plauzibil prezintă atmosfera NaCl ca fiind mai localizată decât SO2, datorită duratei sale de viață foarte scurte (cel mult câteva ore) și, probabil, restrânsă la centrele vulcanice. Abundența locală de NaCl din acest model este de 0,3-1,3% din SO2, semnificativ mai mică decât cea prevăzută. Din punctele forte ale liniei, pot fi derivate rate de emisie vulcanică de (2-8) x1028 molecule de NaCl pe secundă. Conform modelelor fotochimice și de evacuare, doar o mică parte din aceste molecule scapă de Io (aproximativ 0,1%). O cantitate ceva mai mare (1-2%) lasă Io în formă atomică după ce a fost fotolitizat în Na și Cl. Marea majoritate a moleculelor de NaCl emise vulcanic revin la suprafața unde se condensează, contribuind potențial la culoarea albă a unora dintre terenurile lui Io. În concluzie, se pare că NaCl oferă o sursă importantă de sodiu și clor în mediul Io; cu toate acestea, natura chimică precisă a ionilor moleculari NaX + rămâne elucidată.
Sursa originală: Comunicat de presă al Observatorului din Paris
