Astronomowie z Uniwersytetu Johna Hopkinsa, Obserwatorium Paryskiego oraz innych instytucji rozwiązali prawie trzydziestoletnią zagadkę otaczającą Io – jeden z galileuszowych księżyców Jowisza, udowadniając, że znajdujące się tam wulkany wyrzucają do rozrzedzonej atmosfery… sól.

Pozwala to zrozumieć dokonane w 1974 roku przez Boba Browna odkrycie, że w neutralnych obłokach gazu otaczających księżyc znajduje się sód” – powiedział Darrell Strobel, profesor nauk o Ziemi i planetach w Krieger School of Arts and Sciences na Uniwersytecie Hopkinsa, autor pracy, która 2 stycznia ukazała się w Nature.

Dalsza analiza wyników, obejmująca modelowanie sposobu, w jaki sól rozkładana jest na atomy sodu i chloru, powinna pomóc planetologom zbliżyć się do zrozumienia, jaki rodzaj materii meteorytowej połączył się w czasie tworzenia się Io.

Brown odkrył sód w pobliżu księżyca w czasie testowania zbudowanego przez siebie spektroskopu. Powiedział on Strobelowi wiele lat później, że był bardzo zaskoczony prostotą odkrycia, którego dokonał i zadziwiony, że nikt nie wpadł na to 30 lub 40 lat wcześniej.

Astronomowie stworzyli listę teorii mogących wyjaśnić, skąd pochodzi sód, ustalając w końcu, że najbardziej prawdopodobnym źródłem jest chlorek sodu, czyli sól kuchenna. Wniosek ten wysnuto po odkryciu dwa lata temu chloru w torusie plazmy otaczającym Io. Obserwacja ta zaowocowała poszukiwaniami soli na księżycu.

Stwierdzono, że ilość soli w wyziewach wulkanów jest wystarczająca dla wyjaśnienia obserwacji sodu w neutralnych obłokach oraz chloru w torusie.

Lekkie spłaszczenie orbity Io wokół Jowisza oraz pola grawitacyjne Europy i Ganimedesa powodują rozciąganie skorupy Io i nagrzewanie jego wnętrza. Dzięki temu księżyc ten jest najbardziej wulkanicznym ciałem w Układzie Słonecznym.

Io jest mniej więcej tak duży jak ziemski księżyc, ale jego powierzchnia to istne piekło… lub jak kto woli – raj dla uczonych! W ciągu każdej sekundy wulkany wyrzucają do atmosfery około 2 ton materii. Kiedy ulega ona zjonizowaniu, wewnętrzna magnetosfera księżyca zaczyna przypominać miniaturowy pulsar.

Oddziaływania pomiędzy obłokami zjonizowanego gazu wokół Io i cząstkami naładowanymi w pobliżu biegunów Jowisza napędzają rotację cząstek wokół Io i jednocześnie minimalnie spowalniają rotację planety.

O tym unikalnym systemie oddziaływań dowiedzieliśmy się po raz pierwszy w 1979 roku, gdy w pobliżu Io przeleciała sonda Voyager 1.

Sól w widmie Io udało się zaobserwować dzięki bardzo precyzyjnym badaniom spektrum wykonanym w zakresie fal milimetrowych.

Autor

Michał Matraszek