Bildekreditt: NASA
Et team med franske og amerikanske astronomer har oppdaget tilstedeværelsen av salt (NaCl) i Ios atmosfære. Ato-atmosfæren til Io har blitt studert i flere år nå, først observert nøye av Voyager-romfartøyet, men dette er første gang det er funnet å inneholde godt gammelt "bordsalt".
Atmosfæren til Jupiters måne Io er en av de mest særegne i solsystemet. I 1979 avdekket romfartøyet Voyager aktiv vulkanisme (figur 1 til venstre) ved overflaten av satellitten og oppdaget en lokal, spiss SO2-atmosfære. Siden 1990 ga millimeterbølgeobservasjoner ervervet ved IRAM (fransk-tysk-spansk teleskop) og UV-observasjoner med HST en noe mer detaljert beskrivelse av denne atmosfæren. Det typiske overflatetrykket er omtrent 1 nanobar, og på en unik måte i solsystemet, viser atmosfæren sterke horisontale variasjoner, og er tilsynelatende konsentrert i et ekvatorialbånd. De viktigste atmosfæriske forbindelsene er SO2, SO og S2. Atmosfæren er sannsynligvis produsert, på den ene siden av direkte vulkanutgang, og på den andre siden av sublimering av SO2-iser som dekker Ios overflate.
Imidlertid har det vært mistanke om lenge enn at Atos atmosfære må inneholde andre kjemiske arter. Så tidlig som i 1974 avslørte synlig avbildning og spektroskopi en "sky" av atomisk natrium (figur 1, til høyre), omtrent sentrert rundt Io 's bane. Detaljerte påfølgende studier av denne skyen indikerte en kompleks struktur, inkludert spesielt "raske natrium" -funksjoner, for produksjonen av hvilken rolle molekylære ioner (NaX +) ble bevist. Disse funnene reiste naturlig nok spørsmålet om natriumens opprinnelse i Ios miljø. Fra lysstyrken til de optiske utslippene fra Na, kan man anslå at omtrent 1026-1027 natriumatomer forlater Io hvert sekund.
I 1999 ble klor i atom- og ionisert form oppdaget rundt Io, med en overflate sammenlignbar med natrium (mens den kosmokjemiske overflod av Na er omtrent 15 ganger så stor som Cl). Dette antyder et vanlig opphav, da NaCl er en naturlig plausibel forelder til begge. På samme tid, på grunnlag av termokjemiske likevektsberegninger, ble NaCl foreslått å være en viktig forbindelse av Ios vulkanske magmas, med en abudans relativt til SO2 så mange som flere prosent.
Basert på disse funnene og spådommene ble en observasjonskampanje utført av E. Lellouch, fra Paris observatorium, og flere franske og amerikanske kolleger ved IRAM 30-m radioteleskopet i januar 2002. To rotasjonslinjer av NaCl ved 143 og 234 GHz var entydig oppdaget (figur 2.). Fordi damptrykket til dette saltet er helt ubetydelig, kan NaCl ikke være i sublimasjonsbalanse med Ios overflate, og dets direkte tilstedeværelse må være et resultat av kontinuerlig vulkanutgang. Det ser ut til å være en mindre armerende art. Den mest sannsynlige fysiske modellen skildrer NaCl-atmosfæren som mer lokalisert enn SO2, på grunn av den svært korte levetiden (noen få timer på det meste), og sannsynligvis begrenset til de vulkanske sentrene. Den lokale NaCl-forekomsten i denne modellen er 0,3-1,3% av SO2, betydelig lavere enn forutsagt. Fra linjestyrke kan vulkaniske emisjonshastigheter på (2-8) x1028 NaCl-molekyler per sekund avledes. I følge fotokjemiske og rømningsmodeller slipper bare en liten brøkdel av disse molekylene fra Io (ca. 0,1%). En noe større mengde (1-2%) etterlater Io i atomform etter å ha blitt fotolysert til Na og Cl. De aller fleste av de vulkanisk utsendte NaCl-molekylene faller tilbake til overflaten der de kondenserer, og potensielt bidrar til den hvite fargen på noen av Io-terrengene. Avslutningsvis ser det ut til at NaCl gir en viktig kilde til natrium og klor i Ios miljø; Imidlertid gjenstår den nøyaktige kjemiske naturen til NaX + molekylære ioner å bli belyst.
Originalkilde: Paris Observatory News Release
