Kép jóváírása: NASA
Egy francia és amerikai csillagászok egy csoportja felfedezte a só (NaCl) jelenlétét Io légkörében. Az Io légkörét már évek óta vizsgálják, először a Voyager űrhajó figyelte meg, de ez az első alkalom, hogy a régi jó „asztali sót” tartalmazta.
A Jupiter hold Io légköre a Naprendszer egyik legjellemzőbb. 1979-ben a Voyager űrhajó felfedte az aktív vulkanizmust (1. ábra, balra) a műholdas felületén, és felfedezte a helyi, feszült SO2 légkört. 1990 óta az IRAM-nál (francia-német-spanyol távcső) megszerzett milliméteres hullámmegfigyelések és a HST-val végzett UV-megfigyelések valamivel részletesebben leírják ezt a légkört. A tipikus felületi nyomás körülbelül 1 nanobár, és a Naprendszerben egyedülálló módon a légkör erősen vízszintes variációkat mutat, látszólag egy egyenlítői sávban koncentrálódik. A légköri föbb vegyületek a SO2, SO és S2. A légkört valószínűleg egyrészt közvetlen vulkáni kibocsátás, másrészről az Io felületét borító SO2 jég szublimációja állítja elő.
Régóta gyanítják, hogy az Io atmoszférájának más kémiai fajokat kell tartalmaznia. Már 1974-ben a látható képalkotás és a spektroszkópia egy atom-nátrium „felhőjét” fedezte fel (1. ábra, jobbra), durván az Io pályájára összpontosítva. Ennek a felhőnek a későbbi részletes vizsgálata összetett szerkezetet mutatott, ideértve különösen a „gyors nátrium” jellemzőket, amelynek előállításához a molekuláris ionok (NaX +) szerepe bizonyult. Ezek a felfedezések természetesen felvetették a nátrium eredetének kérdését az Io környezetében. A Na optikai kibocsátásának fényereje alapján becsülhető, hogy körülbelül 1026-1027 nátriumatom elhagyja az Io-t másodpercenként.
1999-ben az atommag környékén atom- és ionizált formában jelenlévő klórt fedeztek fel, a nátriuméhoz hasonló bőséggel (míg a Na kozmokémiai jelenléte körülbelül 15-szerese a Cl-nak). Ez egy közös eredetre utal, mivel a NaCl mindkettő természetes hiteles szülője. Ugyanakkor, a hőkémiai egyensúlyi számítások alapján, a NaCl-t javasolták az Io vulkáni mámáinak fontos vegyületévé, amelynek többszörös SO2-hez viszonyított eltérőképessége több.
Ezen felfedezések és előrejelzések alapján megfigyelési kampányt folytatott E. Lellouch, a Párizsi Obszervatórium, és több francia és amerikai kollégája az IRAM 30 m-es rádió távcsővel 2002. januárjában. A NaCl két forgási vonala egyértelműen 143 és 234 GHz-en volt. detektált (2. ábra). Mivel ennek a sónak a gőznyomása teljesen elhanyagolható, a NaCl nem lehet szublimációs egyensúlyban az Io felületével, és jelenlétének közvetlenül a folyamatos vulkáni kibocsátásnak kell lennie. Úgy tűnik, hogy kisebb armoszféra faj. A legmegbízhatóbb fizikai modell a NaCl-légkört lokalizáltabbnak, mint a SO2-t ábrázolja, nagyon rövid élettartama (legfeljebb néhány óra) miatt, és valószínűleg a vulkáni központokra korlátozódik. Ebben a modellben a helyi NaCl-tartalom 0,3–1,3% az SO2-ben, ami szignifikánsan alacsonyabb a vártnál. A vonal erősségeiből a (2-8) x1028 NaCl molekula másodpercenkénti vulkanikus emissziós sebessége származtatható. A fotokémiai és menekülési modellek szerint ezeknek a molekuláknak csak kis része (kb. 0,1%) távozik az Io-ból. Valamivel nagyobb mennyiség (1-2%) hagyja az Io atomot képezve, miután Na-ra és Cl-re fotolizálták. A vulkanikusan kibocsátott NaCl-molekulák döntő többsége visszaesik a felszínre, ahol kondenzálódnak, potenciálisan hozzájárulva az Io néhány terepének fehér színéhez. Összegezve, úgy tűnik, hogy a NaCl jelentõs nátrium- és klórforrást biztosít az Io környezetében; azonban a NaX + molekuláris ionok pontos kémiai természetét még tisztázni kell.
Eredeti forrás: Párizsi Observatory sajtóközlemény
