Pela primeira vez, os astrônomos viram evidências claras de plumas de gás vulcânico tóxico saindo dos vulcões de Io.

Novas imagens de rádio da lua de Júpiter finalmente deram algumas respostas a perguntas de longa data sobre sua atmosfera.

Io é o sítio mais vulcânico do sistema solar. Mais de 400 vulcões ativos cobrem sua superfície, a sintoma do estresse interno da lua, já que ela é arrastada gravitacionalmente em diferentes direções não unicamente por Júpiter, mas pelas outras três luas galileanas do planeta.

A fina atmosfera e a superfície de Io são dominadas por dióxido de súlfur – sim, sofre – arrotos de dentro. Ele se espalha porquê gás através de frações vulcânicas e cunhas e permanece no pavimento à noite enquanto esfria, dando à lua seus tons de amarelo e laranja doentios.

Mas quanto desse gás vem diretamente dos vulcões, em confrontação com a quantidade de dióxido de súlfur regelado que é reaquecido à luz do sol? Isso tem sido difícil de quantificar.

“Não se sabia qual processo impulsiona a dinâmica na atmosfera de Io,” disse o astrônomo Imke de Pater, da Universidade da Califórnia, Berkeley.

“É a atividade vulcânica ou gás que sublima da superfície gelada quando Io está sob a luz do sol? O que mostramos é que os vulcões na verdade têm um grande impacto na atmosfera.”

Os pesquisadores finalmente têm algumas respostas e, ao mesmo tempo, foram capazes de detectar penas de dióxido de súlfur vulcânico na lua.

Para um mundo que está continuamente fugindo do gás vulcânico, a atmosfera de Io é surpreendentemente boa; a maior troço do gás escapando por meio de uma interação complexa com Júpiter e seu campo magnético a uma velocidade aproximada 1 tonelada por segundo, contribuindo para um donut de plasma colossal chamado plasma Io orbitando Júpiter.

O resto da atmosfera pode revelar muito sobre os processos geológicos dentro da lua, o que, por sua vez, pode nos ajudar a entender algumas das dinâmicas dos planetas além do nosso sistema solar.

Se conhecermos precisamente os efeitos das influências gravitacionais concorrentes em Io e por que essas influências não têm o mesmo efeito em outros corpos, podemos fazer inferências mais fundamentadas sobre porquê as influências gravitacionais afetam os exoplanetas longe demais para vê-los muito.

Assim, os astrônomos usaram a matriz Atacama Large Millimeter / Submillimeter (psique) no Chile para submergir em Io aquém dos comprimentos de vaga do rádio à medida que ele entra e sai da sombra de Júpiter, um eclipse de Júpiter.

A primeira coisa que descobriram é que o dióxido de súlfur não permanece na atmosfera de Io. À noite, a baixa temperatura do ponto de refrigeração do dióxido de súlfur.

Quando essa superfície reaparece à luz do dia, o dióxido de súlfur regelado sublima de volta na atmosfera e a repõe em muro de 10 minutos, muito mais rápido do que o esperado.

Essa estranha peculiaridade acabou sendo a instrumento perfeita para estudar a tributo atmosférica vulcânica.

“Quando o Io passa na sombra de Júpiter e fica fora da luz solar direta, ele fica muito indiferente para o gás dióxido de súlfur e condensa na superfície do Io.” explicou o astrônomo Statia Luszcz-Cook, da Columbia University.

“Durante esse tempo, só podemos ver dióxido de súlfur de origem vulcânica. Portanto, podemos ver exatamente que troço da atmosfera é afetada pela atividade vulcânica.”

Em imagens do psique, a equipe foi capaz de identificar claramente, pela primeira vez, evidências de penas de dióxido de súlfur e monóxido de súlfur emitindo fontes vulcânicas.

Em regiões vulcânicas sem dióxido ou monóxido de súlfur, eles viram outra coisa: cloreto de potássio, outro gás vulcânico.

Isso sugere que diferentes vulcões estão se aproveitando de diferentes depósitos de magma, em vez de compartilhá-los. Isso sugere uma dificuldade interessante aquém da superfície de Io.

Imagem em cores reais de Io obtida pela espaçonave Galileo. (NASA / JPL / Universidade do Arizona)

A partir de suas imagens, a equipe foi capaz de calcular a tributo vulcânica para a atmosfera de Io. muro de 30 a 50 por cento do dióxido de súlfur vem diretamente dos vulcões.

Workbviament, trabalho horizonte ajudará a reduzi-lo. A equipe diz que o próximo passo em sua pesquisa é tentar ocupar a temperatura da atmosfera de Io, principalmente em baixas altitudes. Será um pouco mais difícil, mas não impossível.

“Para medir a temperatura da atmosfera de Io, devemos obter uma solução mais subida em nossas observações, o que requer a reparo da lua por um longo período de tempo. Só podemos fazer isso quando Io está sob a luz. solar, pois não passa muito tempo no eclipse ” de Pater disse.

“Durante esta reparo, Io girará dezenas de graus. Precisamos infligir um software que nos ajude a fazer imagens sem justificação. Já fizemos isso antes com as imagens de rádio de Júpiter feitas com psique e o Very Large Array.”

A pesquisa está disponível em dois artigos, um deles publicado em The Planetary Science Journal, e o outro na prensa com The Planetary Science Journal e pendurou um arXiv.

Este item foi reescrito, traduzido de uma publicação em inglês. Clique cá para acessar a material original (em inglês)!