Kreditna slika: NASA / JPL
Najtoplije mjesto sunčevog sustava nije ni Merkur, ni Venera, ni Sveti Louis, ljeti. Io, jedan od četiriju satelita koje je talijanski astronom Galileo otkrio u orbiti oko Jupitera prije gotovo 400 godina, uzima tu nagradu. Svemirska letjelica Voyager otkrila je vulkansku aktivnost na Io prije više od 20 godina, a naknadna promatranja pokazuju da je Io najviše vulkansko aktivno tijelo Sunčevog sustava. Svemirski brod Galileo, nazvan u čast astronoma Galilea, pronašao je vulkanske vruće točke s temperaturama čak 2910 Fahrenheita (1.610 Celzijusa).
Sada računalni modeli vulkanskih erupcija na Io koji su izveli istraživači sa Sveučilišta Washington u St. Louisu pokazuju da su lave toliko vruće da uparuju natrij, kalij, silicij i željezo i vjerojatno druge plinove u atmosferu.
Koristeći ažuriranu verziju MAGMA-e, svestranog računalnog programa koji je razvio prije 15 godina s kolegom sa Sveučilišta Harvard, Bruceom Fegleyjem, mlađim, doktorom, profesorom zemlje i planetarnih znanosti u umjetnosti i znanosti na Sveučilištu Washington u St. Louisu , utvrdili su da se neki od ovih elemenata isparivaju barem djelomično kao jednoatomni plinovi. Ostale se ispare u različitim molekularnim oblicima, na primjer, silicij monoksid, silicijum dioksid i željezo monoksid.
"Reakcija ovih plinova s sumporom i klorom u vulkanskim plinovima mogla bi dovesti do stvaranja takvih neobičnih plinova poput natrijevog klorida, kalijevog klorida, magnezijevog diklorida i željeznog diklorida", rekao je Fegley.
2000. godine Fegley i bivši kolega sa Sveučilišta u Washingtonu, dr. Sc. Mihail Zolotov, sada na Sveučilištu Arizona Sate, predvidjeli su stvaranje Io-natrijevog klorida i kalijevog klorida u vulkanskim plinovima na Iu. Tri godine kasnije astronomi su pronašli plin natrijevog klorida na Iu. Međutim, ta opažanja nisu bila dovoljno osjetljiva da otkriju manje obilne pare kalijevog klorida.
Sada je Fegley otkrio da se natrij i kalij u jonskim vulkanskim plinovima isparavaju iz vrućih lava. Fegley i istraživačica Laura Schaefer sa Sveučilišta Washington koristili su podatke iz misije Galileo i zemaljska opažanja iz visokonaponskih teleskopa u svojim istraživanjima financiranim od NASA-e. Oni su svoje rezultate objavili u broju za Icarus, vodećem časopisu o planetarnim znanosti u svibnju 2004. godine.
"Mi na Iu uglavnom radimo geologiju koristeći podatke iz teleskopa na Zemlji. To pokazuje da se takva opažanja mogu natjecati sa skupim svemirskim misijama", rekao je Fegley. "Nevjerojatno je koliko je vruće i koliko je vulkansko aktivan Io. 30 puta je aktivnija od Zemlje. To je najtoplije tijelo izvan sunca u Sunčevom sustavu. "
Unutarnji dio četiri glavna satelita Jupitera - ima ih najmanje 16 - Io dobiva veliku brzinu vulkanizma od utjecaja plime i oseke s Jupiterom, koji ima najjače magnetsko polje svih planeta. Na Iu je identificirano preko 100 aktivnih vulkana. Točke žarišta imaju temperaturu čak 1.600 Celzijevih stupnjeva. Ovo je nekoliko stotina stupnjeva toplije od zemaljskih vulkana poput Kilauee na Havajima, koja ima temperaturu od oko 1.000 Celzija (1.830 Fahrenheita).
Fegley i Schaefer otkrili su da je silicij monoksid glavni plin koji nosi silicij preko lava.
"Zanimljivo je u tome što su astronomi primijetili silicijum monoksid u drugim sredinama u međuzvjezdanom prostoru, ponajviše u atmosferi hladnih zvijezda", rekao je Fegley.
Astronomska promatranja aktivnih erupcija vulkana na Iu mogu otkriti plin silicijev monoksid u njegovoj atmosferi.
Fegley i Schaefer preporučuju misiju vulkanske sonde Io za izravno mjerenje tlaka, temperature i sastava plinova Pele, jednog od najaktivnijih Ionovih vulkana. Takav je pokušaj „izvediv koristeći sadašnju tehnologiju“, rekao je Fegley. "To bi uvelike proširilo naše znanje o naj vulkano aktivnijem tijelu u Sunčevom sustavu."
Misija vulkanske sonde predstavljala bi napredak u nastojanju da otkrijemo neke Ioove misterije, poput toga kako satelit, o veličini našeg vlastitog Mjeseca, može održavati svoje visoke temperature magme bez da je gotovo potpuno rastopljen i kako Io održava dovoljno jaka litosfera da podrži planine više od Mount Everesta?
Izvorni izvor: WUSTL News Release
