Астрономы впервые наблюдали токсичные выбросы из вулканов Ио
Впервые астрономы увидели явные свидетельства извержений токсичного газа из вулканов Ио — одного из самых крупных и близких к планете спутников Юпитера. В тонкой атмосфере и поверхности Ио преобладает двуокись серы, которая извергается газом изнутри через вулканические трещины, а ночью оседает на земле, охлаждается, и придает луне болезненный желтый и оранжевый оттенки.
«Неизвестно, какой процесс движет динамикой в атмосфере Ио, — сказал астроном Имке де Патер из Калифорнийского университета. — Это вулканическая активность или газ, который сублимируется с ледяной поверхности, когда Ио находится на солнечном свете? Новое исследование показывает, что вулканы действительно оказывают большое влияние на атмосферу».
Теперь у исследователей есть представление о том, какая часть этого газа поступает непосредственно из вулканов по сравнению с серой, которая повторно нагревается на солнце.
Фото: nasa.gov
Ио является самым вулканически активным местом в Солнечной системе. Его поверхность покрывает более 400 действующих вулканов, что является проявлением гравитационной нагрузки на спутник, поскольку его тянут в разные стороны не только Юпитер, но и три других галилеевых спутника планеты. В результате этого недра спутника сильно нагреваются, и происходят выбросы серы.
Для небесного тела, на котором постоянно происходит утечка вулканического газа, атмосфера Ио на удивление тонкая и неоднородная. Большая часть газа уходит в космос в результате сложного взаимодействия с Юпитером и его магнитным полем. Это способствует образованию плазмы в магнитосфере Юпитера, в том числе огромного плазменного тора вокруг него.
Изучение атмосферы спутника может многое рассказать о геологических процессах внутри объекта, что, в свою очередь, может помочь ученым понять некоторую динамику образования планет за пределами Солнечной системы. Например, как сильная гравитация влияет на экзопланеты, находящиеся слишком далеко, чтобы хорошо их разглядеть.
Астрономы использовали комплекс радиотелескопов ALMA в Чили, чтобы ближе изучить Ио, когда спутник движется в тени Юпитера и выходит из нее. Они обнаружили, что диоксид серы не остается в атмосфере Ио. Ночью температура опускается ниже точки замерзания диоксида серы. Когда эта поверхность снова выходит на дневной свет, замороженный диоксид серы сублимируется обратно в атмосферу.
Пока спутник находится в тени Юпитера двуокись серы образуется только от вулканической активности. Таким образом, ученые точно определили, какая часть атмосферы подвергается воздействию извержения. На изображениях ALMA команда впервые смогла четко идентифицировать следы выбросов диоксида серы и моноксида серы из вулканических источников.
В вулканических регионах, где нет серы, они увидели кое-что еще — хлорид калия, еще один вулканический газ. Это говорит о том, что разные вулканы подключаются к разным резервуарам магмы, а не разделяют их. В целом, от 30 до 50% диоксида серы поступает непосредственно из вулканов.
Io in infrared!
taken by the JIRAM instrument aboard @NASAJuno spacecraft.#Juno #Io #JIRAM #Infrared pic.twitter.com/zO94xqkACI— Roman Tkachenko (@_RomanTkachenko) April 10, 2018
Будущие исследования помогут сузить круг вопросов. Команда говорит, что следующим шагом в их работе будет попытка измерить температуру атмосферы Ио, особенно на малых высотах. По словам ученых, это будет несколько сложнее, но не невозможно.
Исследование доступно в двух статьях, одна из которых опубликована в журнале The Planetary Science Journal, а другая загружена в arXiv.
Источник
Полный текст статьи читайте на Компьютерра
