Io: Noua imagine a unui lac de foc, semne de vulcanism permanent

De când misiunea Voyager a trimis acasă imagini cu luna Io a lui Jupiter care aruncă material în spațiu, ne-am creat treptat o imagine mai clară a activității vulcanice a lui Io. Încet, a devenit clar că Io, care este puțin mai mic decât Mercur, este cel mai activ vulcanic corp din Sistemul Solar, toată această activitate fiind condusă de forța gravitațională cauzată de Jupiter și de celelalte trei luni gigantice ale sale. Există atât de mult vulcanism încât suprafața sa a fost complet remodelată, fără semne de cratere de impact.

Câteva detalii suplimentare despre violența sa au ieșit la iveală săptămâna aceasta, noi imagini fiind lansate cu caracteristicile Lunii, inclusiv o insulă într-un lac de lavă, luate de orbiterul Juno. În același timp, imaginile realizate cu ajutorul unui telescop de pe Pământ au oferit câteva indicii că acest vulcanism a remodelat Io aproape din momentul în care s-a format.

Lacuri de foc, sticloase

The Al lui Juno orbiter Misiunea se concentrează în primul rând pe studierea lui Jupiter, inclusiv a dinamicii furtunilor sale și a compoziției sale interne. Dar multe dintre trecerile sale orbitale l-au dus chiar dincolo de Io, iar în această săptămână, Jet Propulsion Laboratory a lansat unele dintre cele mai bune imagini din aceste zburări. Ei includ o fotografie a lui Loki Patera, un lac de lavă care are în el o insulă. De asemenea, prezentate: pantele incredibil de abrupte ale Muntelui Io’s Steeple.

Privind mai îndeaproape lac, echipa Juno a descoperit că unele dintre zonele din interiorul acestuia erau incredibil de netede, ridicând posibilitatea ca sticla obsidiană să se fi format pe suprafața unde s-a răcit suficient pentru a se solidifica. Având în vedere nivelul de vulcanism de pe Io, acesta poate fi mai răspândit decât Loki Patera.

Cenușa vulcanică ar crea, de asemenea, o suprafață relativ netedă și este probabil să fie și mai comună, dar ar avea proprietăți reflectorizante semnificativ diferite.

De cat timp se intampla asta?

Dar nu trebuie să trimitem hardware la Jupiter pentru a afla ceva despre Io. O echipă din SUA a avut timp pe Atacama Large Millimeter Array (ALMA) și l-a folosit pentru a înregistra emisiile de la atomii din atmosfera rară din Io. Combinând puterea de imagine a multor telescoape mai mici împrăștiate pe un platou, ALMA este capabilă să identifice diferențele regionale în prezența unor elemente specifice în atmosfera lui Io, precum și să identifice diferiți izotopi ai acestor elemente.

Ce ne pot spune izotopii? Orice atom care ajunge în atmosfera superioară a lui Io riscă să fie pierdut în spațiu. Și, din cauza greutăților atomice relative, izotopii mai ușori au o probabilitate mai mare de a se pierde. Deci, este posibil să comparăm raportul actual al elementelor din atmosferă cu raportul așteptat și putem face inferențe despre istoria pierderii izotopilor mai ușori. Și, din moment ce materialul este pus în atmosferă de vulcani în primul rând, asta ne spune ceva despre istoria vulcanismului.

Echipa de cercetare s-a concentrat pe două elemente particulare: sulful și clorul. Sulful are doi izotopi neradioactivi comuni, ³²S și ³⁴S, iar clorul, vecinul său de pe tabelul periodic, are ³⁵Cl și ³⁷Cl. Există diferențe în raportul acestor izotopi în corpurile sistemului solar, dar aceste diferențe sunt în general mici. Și, pentru că credem că știm ce fel de material a contribuit la formarea lui Io, ne putem concentra asupra raporturilor găsite în corpurile care au o origine similară.

Clorul intră în atmosferă de la vulcani în principal sub formă de săruri de sodiu și potasiu. Acestea au un timp de înjumătățire foarte scurt înainte de a fi divizate prin expunerea la lumină și radiații. Datele ALMA au indicat că ambele substanțe chimice au fost prezente în regiuni localizate, probabil corespunzând penelor vulcanice active. Datele de la izotopii de clor au fost puțin zgomotoase, așa că au fost utilizate în mare măsură ca verificare a sanității pentru cele obținute din izotopii de sulf.