Fotoğraf kredisi: NASA
Bir grup Fransız ve Amerikalı gökbilimci Io'nun atmosferinde tuz (NaCl) bulunduğunu keşfetti. Io'nun atmosferi birkaç yıldır incelenmiştir, ilk olarak Voyager uzay aracı tarafından yakından gözlemlenmiştir, ancak ilk kez iyi eski “sofra tuzu” içerdiği tespit edilmiştir.
Jüpiter'in ay Io'nun atmosferi Güneş Sisteminin en tuhaflarından biridir. 1979'da Voyager uzay aracı uydunun yüzeyinde aktif volkanizma (Şekil 1, solda) ortaya çıkardı ve yerel, sürekli bir SO2 atmosferi keşfetti. 1990'dan bu yana, IRAM'da (Fransız-Alman-İspanyol teleskopu) elde edilen milimetre dalga gözlemleri ve HST ile UV gözlemleri bu atmosferin biraz daha ayrıntılı bir açıklamasını sağlamıştır. Tipik yüzey basıncı yaklaşık 1 nanobar'dır ve Güneş Sisteminde benzersiz bir şekilde atmosfer, ekvatoral bir bantta yoğunlaşan güçlü yatay varyasyonlar sergiler.Ana atmosferik bileşikler SO2, SO ve S2'dir. Atmosfer muhtemelen bir yandan doğrudan volkanik çıktı ile, diğer yandan Io’nun yüzeyini kaplayan SO2 buzlarının süblimasyonu ile üretilir.
Ancak, Io’nun atmosferinin başka kimyasal türler içermesi gerektiğinden uzun zamandır şüpheleniliyor. 1974 gibi erken bir tarihte, görünür görüntüleme ve spektroskopi yaklaşık olarak Io'nun yörüngesine odaklanmış bir atomik sodyum bulutu (Şekil 1, sağ) ortaya çıkardı. Bu bulutun daha sonraki detaylı çalışmaları, moleküler iyonların (NaX +) rolünün kanıtlandığı üretim için özellikle “hızlı sodyum” özellikleri de dahil olmak üzere karmaşık bir yapıyı gösterdi. Bu keşifler doğal olarak Io'nun ortamında sodyumun kökeni sorununu gündeme getirdi. Na'nın optik emisyonlarının parlaklığından, yaklaşık 1026-1027 sodyum atomunun her saniye Io'dan ayrıldığı tahmin edilebilir.
1999'da, atomun iyonik ve iyonize formundaki klor, sodyumunkine benzer bir bolluk ile keşfedildi (Na'nın kozmokimyasal bolluğu Cl'in yaklaşık 15 katıdır). Bu, ortak bir köken olduğunu gösterir, NaCl her ikisinin de doğal bir makul ebeveynidir. Aynı zamanda, termokimyasal denge hesaplamalarına dayanarak, NaCl'nin, yüzde 2'ye kadar SO2'ye göre bir kesinlik ile Io’nun volkanik magmalarının önemli bir bileşiği olduğu önerildi.
Bu keşiflere ve tahminlere dayanarak, Paris Gözlemevinden E.Lellouch ve Ocak 2002'de IRAM 30-m radyoteleskopunda birkaç Fransız ve Amerikalı meslektaş tarafından bir gözlem kampanyası yapıldı. 143 ve 234 GHz'de iki dönme NaCl hattı net bir şekilde belirlendi. tespit edilmiştir (Şekil 2.). Bu tuzun buhar basıncı tamamen göz ardı edilebilir olduğundan, NaCl Io'nun yüzeyi ile yüceltme dengesinde olamaz ve varlığı doğrudan sürekli volkanik çıktıdan kaynaklanmalıdır. Küçük bir armosferik tür gibi görünüyor. En makul fiziksel model, NaCl atmosferini, çok kısa ömrü (en fazla birkaç saat) ve muhtemelen volkanik merkezlerle sınırlı olması nedeniyle SO2'den daha lokalize olarak tasvir eder. Bu modeldeki yerel NaCl bolluğu, SO2'nin% 0.3-1.3'üdür, tahmin edilenden önemli ölçüde daha düşüktür. Çizgi kuvvetlerinden saniyede (2-8) x1028 NaCl molekülünün volkanik emisyon oranları elde edilebilir. Fotokimyasal ve kaçış modellerine göre, bu moleküllerin sadece küçük bir kısmı Io'dan kaçmaktadır (yaklaşık% 0.1). Biraz daha fazla miktarda (% 1-2) Na ve Cl'ye fotolize edildikten sonra Io'yı atomik formda bırakır. Volkanik olarak yayılan NaCl moleküllerinin büyük çoğunluğu yoğunlaştıkları yüzeye geri dönerek Io'nun bazı arazilerinin beyaz rengine katkıda bulunur. Sonuç olarak, NaCl'nin Io'nun ortamında önemli bir sodyum ve klor kaynağı sağladığı görülmektedir; bununla birlikte NaX + moleküler iyonlarının kesin kimyasal yapısı açıklığa kavuşturulmaya devam etmektedir.
Orijinal Kaynak: Paris Gözlemevi Haber Bülteni
