Kreditna slika: NASA / JPL
Najbolj vroča točka v osončju niso poleti niti Merkur, Venera in Sveti Louis. Io, eden od štirih satelitov, ki jih je italijanski astronom Galileo pred skoraj 400 leti odkril na orbiti, je prevzel to nagrado. Vesoljsko plovilo Voyager je pred 20 leti odkrilo vulkansko aktivnost na Io in kasnejša opažanja kažejo, da je Io najbolj vulkansko aktivno telo v osončju. Vesoljsko plovilo Galileo, poimenovano v čast astronomu Galileu, je našlo vulkanske žarišča s temperaturami kar 2910 Fahrenheitov (1.610 Celzija).
Zdaj računalniški modeli vulkanskih izbruhov na Io, ki so jih izvedli raziskovalci z Washingtonske univerze v St. Louisu, kažejo, da so lave tako vroče, da v njegovo ozračje uparijo natrij, kalij, silicij in železo ter verjetno tudi druge pline.
S posodobljeno različico MAGMA, vsestranskega računalniškega programa, ki ga je razvil pred 15 leti s kolegom s univerze s Harvarda, Bruceom Fegleyjem, mlajšim, dr. , ugotovili, da se nekateri od teh elementov vsaj deloma uparijo kot enoatomni plini. Druge pa uparimo v različnih molekularnih oblikah, na primer silicijev monoksid, silicijev dioksid in železov monoksid.
"Reakcija teh plinov z vrstami žvepla in klora v vulkanskih plinih lahko povzroči nastanek takšnih nenavadnih plinov, kot natrijev klorid, kalijev klorid, magnezijev diklorid in železov diklorid," je dejal Fegley.
Leta 2000 sta Fegley in nekdanji kolega z univerze v Washingtonu Mihail Zolotov, ki je zdaj na univerzi Arizona Sate, napovedala nastanek natrijevega klorida in kalijevega klorida v vulkanskih plinih na Io. Tri leta kasneje so astronomi na Io našli plin natrijev klorid. Vendar ta opažanja niso bila dovolj občutljiva za odkrivanje manj obilnih hlapov kalijevega klorida.
Zdaj je Fegley ugotovil, da se natrij in kalij v jonskih vulkanskih plinih uparjajo iz vročih lav. Fegleyjeva in raziskovalna sodelavka Laura Schaefer z Washingtonske univerze je v svojih raziskavah, ki jih financira NASA, uporabila podatke misije Galileo in zemeljska opazovanja iz visoko zmogljivih teleskopov. Svoje rezultate so objavili v številki Icarusa iz maja 2004, vodilne revije o planetarnih znanostih.
"Na Iou v bistvu delamo geologijo s pomočjo podatkov iz teleskopov na Zemlji, kar kaže, da lahko opažanja, kot je ta, tekmujejo z dragimi vesoljskimi misijami," je dejal Fegley. "Neverjetno je, kako vroč in kako vulkanski je Io. Je 30-krat bolj aktivna od Zemlje. To je najbolj vroče telo zunaj sonca v osončju. "
Notranji izmed štirih glavnih satelitov Jupitra - tam jih je vsaj 16 - Io dobi visoko stopnjo vulkanizma zaradi plimovalnih interakcij z Jupitrom, ki ima najmočnejše magnetno polje vseh planetov. Na Io je bilo ugotovljenih več kot 100 aktivnih vulkanov. Na žariščih je temperatura tam 1600 stopinj Celzija. To je nekaj sto stopinj vroče od kopenskih vulkanov, kot je Kilauea na Havajih, ki ima temperaturo okoli 1.000 Celzija (1.830 Fahrenheitov).
Fegley in Schaefer sta ugotovila, da je silicijev monoksid glavni plin, ki nosi silicij.
"Pri tem je zanimivo, da so astronomi opazovali silicijev monoksid v drugih okoljih v medzvezdnem prostoru, predvsem v atmosferi hladnih zvezd," je dejal Fegley.
Astronomska opazovanja aktivnih izbruhov vulkanov na Io lahko zaznajo plin silicijevega monoksida v njegovi atmosferi.
Fegley in Schaefer priporočata misijo vulkanske sonde Io za neposredno merjenje tlaka, temperature in sestave plinov Pele, enega najbolj aktivnih vulkanov Io. Takšno prizadevanje je "izvedljivo z uporabo sedanje tehnologije", je dejal Fegley. "To bi močno razširilo naše znanje o najbolj vulkansko aktivnem telesu v sončnem sistemu."
Misija vulkanske sonde bi predstavljala napredek pri razkritju nekaterih Io-ovih skrivnosti, na primer, kako lahko satelit, približno velikost naše Lune, vzdržuje visoke temperature magme, ne da bi bil skoraj popolnoma staljen, in kako Io vzdržuje dovolj močna litosfera, da podpira gore višje od Mount Everesta?
Izvirni vir: WUSTL News Release