Kredit za sliku: NASA/JPL
Najtoplije mjesto u Sunčevom sustavu ljeti nije ni Merkur, Venera ni St. Louis. Io, jedan od četiri satelita koje je talijanski astronom Galileo otkrio u orbiti oko Jupitera prije gotovo 400 godina, dobiva tu nagradu. Svemirska sonda Voyager otkrila je vulkansku aktivnost na Iu prije više od 20 godina, a naknadna opažanja pokazuju da je Io vulkanski najaktivnije tijelo u Sunčevom sustavu. Svemirska letjelica Galileo, nazvana u čast astronoma Galilea, pronašla je vulkanska žarišta s temperaturama do 2910 Fahrenheita (1610 Celzijusa).
Sada računalni modeli vulkanskih erupcija na Iou koje su izveli istraživači sa Sveučilišta Washington u St. Louisu pokazuju da su lave toliko vruće da isparavaju natrij, kalij, silicij i željezo, a vjerojatno i druge plinove u njegovu atmosferu.
Koristeći ažuriranu verziju MAGMA-e, svestranog računalnog programa koji je razvio prije 15 godina s kolegom sa Sveučilišta Harvard, dr. Bruceom Fegleyjem, Jr., profesorom znanosti o Zemlji i planeti u umjetnosti i znanosti na Sveučilištu Washington u St. Louisu. , otkrili su da su neki od ovih elemenata ispareni barem djelomično kao plinovi s jednim atomom. Drugi se isparavaju u različitim molekularnim oblicima, na primjer, silicij monoksid, silicij dioksid i željezov monoksid.
'Reakcija ovih plinova s vrstama sumpora i klora u vulkanskim plinovima mogla bi dovesti do stvaranja neobičnih plinova kao što su natrijev klorid, kalijev klorid, magnezijev diklorid i željezov diklorid', rekao je Fegley.
Godine 2000. Fegley i bivši kolega sa Sveučilišta Washington, dr. Mikhail Zolotov, sada na Sveučilištu Arizona Sate, predvidjeli su stvaranje para natrijevog klorida i kalijevog klorida u vulkanskim plinovima na Io. Tri godine kasnije astronomi su pronašli plin natrijevog klorida na Io. Međutim, ova opažanja nisu bila dovoljno osjetljiva da bi otkrila manje obilnu paru kalijevog klorida.
Sada je Fegley otkrio da se natrij i kalij u jonskim vulkanskim plinovima isparavaju iz vruće lave. Fegley i istraživačka asistentica Laura Schaefer sa Sveučilišta Washington koristili su podatke iz misije Galileo i promatranja sa Zemlje s teleskopa velike snage u svom istraživanju koje je financirala NASA. Svoje su rezultate objavili u izdanju Icarusa, vodećeg planetarnog znanstvenog časopisa iz svibnja 2004. godine.
'U osnovi radimo geologiju na Iou koristeći podatke teleskopa na Zemlji, što pokazuje da se ovakva promatranja mogu natjecati sa skupim svemirskim misijama', rekao je Fegley. “Nevjerojatno je koliko je Io vruć i koliko je vulkanski aktivan. 30 puta je aktivniji od Zemlje. To je najtoplije tijelo izvan sunca u Sunčevom sustavu.”
Najdublji od četiri glavna Jupiterova satelita – ima ih najmanje 16 – Io svoju visoku stopu vulkanizma dobiva od interakcija plime i oseke s Jupiterom, koji ima najjače magnetsko polje od svih planeta. Na Iou je identificirano preko 100 aktivnih vulkana. Tamošnja žarišta imaju temperature i do 1600 stupnjeva Celzija. Ovo je nekoliko stotina stupnjeva toplije od kopnenih vulkana poput Kilauee na Havajima, koji ima temperaturu od oko 1000 Celzijusa (1830 Fahrenheita).
Fegley i Schaefer su otkrili da je silicij monoksid glavni plin koji nosi silicij iznad lave.
“Zanimljiva stvar u vezi s ovim je da su astronomi promatrali silicij monoksid u drugim okruženjima u međuzvjezdanom prostoru, ponajviše u atmosferama hladnih zvijezda”, rekao je Fegley.
Astronomska promatranja aktivno eruptirajućih vulkana na Iou mogla bi otkriti plin silicij monoksida u njegovoj atmosferi.
Fegley i Schaefer preporučuju misiju vulkanske sonde Io za izravno mjerenje tlaka, temperature i sastava plinova Pelea, jednog od najaktivnijih vulkana Io. Takav je pothvat 'izvediv korištenjem sadašnje tehnologije', rekao je Fegley. “To bi uvelike proširilo naše znanje o vulkanski najaktivnijem tijelu u Sunčevom sustavu.”
Misija vulkanske sonde predstavljala bi napredak u nastojanju da se otkriju neke od misterija Ioa, poput toga kako satelit, veličine našeg Mjeseca, može održavati svoje visoke temperature magme, a da nije gotovo potpuno otopljen, i kako Io održava dovoljno jaka litosfera da podupire planine veće od Mount Everesta?
Izvorni izvor: WUSTL Priopćenje
