Io: V tieni Jupitera sa zrúti plynová obálka

Atmosféra Jupiterovho mesiaca mrzne pri každom prechode v tieni planéty

Tenká atmosféra oxidu siričitého z Jupiterovho mesiaca Io sa zrúti vždy, keď mesiac vstupuje do tieňa planéty. © Juhozápadný výskumný ústav
čítať nahlas

Každý deň sa zrútil: Astronómovia najskôr pozorovali, čo sa stane na Jupiterovom mesiaci Io, keď zmizne v tieni plynového gigantu. Ako poznamenali, mesiac sa tak ochladzuje, že takmer celá jeho plynová obálka sa zrúti a sama sa ukladá na povrch ako ľad s oxidom siričitým. Len čo Io opúšťa Jupiterov tieň, tento ľad sa znova uvoľní a plynová obálka sa obnoví.

Najvnútornejší mesiac Jupitera Io nie je veľmi útulné miesto. Na sopečne najaktívnejšom mesiaci slnečnej sústavy ohnivé hory neustále šírili síru, bublali uhlíky a lávové fontány. Pod povrchom sa vlieva magmatický oceán, zohriaty obrovskými prílivovými silami blízkeho plynového gigantu Jupiter.

Dve zatmenia denne

Ako sa však ukazuje, ďalším faktorom dynamickej zmeny je Io. Keď sa okolo Jupitera točí 3 600 kilometrov dlhý mesiac, vrhá sa do hlbokých tieňov tejto planéty každých 1, 7 pozemských dní. Z povrchu Io sa zakaždým objavuje zatmenie Slnka, ktoré trvá najmenej dve hodiny.

Počas tohto zatmenia Slnka celý povrch Jupiterovho mesiaca leží v chladnej tme vesmíru. Dôsledky tohto sa však doteraz priamo nepozorovali, pretože Mesiac leží v tieni Jupitera s jeho zatmeniami príliš nízko. Ale s pomocou spektrografu TEXES na Gemini North Telescope na Havaji sa Constantine Tsang z Juhozápadného výskumného ústavu (SwRI) a jeho kolegovia teraz podarilo preniknúť do tohto tieňa.

Ponorte sa do studeného tieňa: Io zažije zatmenie slnka každý deň na dve hodiny. Juhozápadný výskumný ústav

Kolaps atmosféry

Spektrograf vizualizoval tepelný podpis atmosféry tenkého oxidu siričitého Io, čo jej umožnilo sledovať živé zmeny počas stmievania. A ako sa ukázalo, veľa sa deje: Akonáhle sa Io ponorí do Jupiterovho tieňa, teplota jeho atmosféry začne rýchlo klesať z mínus 148 na mínus 167 stupňov Celzia. zobraziť

Zároveň je však merateľne merateľná atmosféra Jupiterovho mesiaca: „Atmosférická hustota počas zatmenia päťkrát klesá, “ píšu vedci. Už stenčený plynový olej Ios sa počas tlmenia takmer úplne zhroutí. „Je to prvýkrát, čo niekto bol schopný tento jav pozorovať priamo, “ hovorí Tsang.

V tieni Jupitera zamrzne SO2 z plynového vrecka Io a plynný sa stane až vtedy, keď je Mesiac opäť osvetlený slnkom. Juhozápadný výskumný ústav

Dynamická zmena zmrazenia a odplynenia

Dôvod zrútenia: Oxid siričitý v atmosfére Io zamrzne v zime zatmenia a usadí sa ako „sneh“ na povrchu mesiaca. Až keď mesiac Jupitera opäť vychádza z tieňa Jupitera a slnečné svetlo zahreje jeho povrch, uvoľní sa tento sneh znova - atmosféra sa regeneruje sama.

„Potvrdzuje to, že plynová bublina Io je v konštantnom stave kolapsu a regenerácie, “ hovorí spoluautor John Spencer zo spoločnosti SwRI. „Veľká časť atmosféry Io je spôsobená sublimáciou ľadu SO2.“ To však znamená, že hoci mnoho sopiek na Io je pôvodným zdrojom oxidu siričitého H Všetky sú. Ale denné zmeny atmosférického tlaku sú ovplyvňované svetlom vzdialeného slnka.

„Na chvíľu sme to podozrievali, ale až teraz uvidíme, ako sa to stane, “ hovorí Spencer. To pomáha lepšie porozumieť správaniu a vlastnostiam tohto sopečne aktívneho mesiaca. (Journal of Geofyzical Research, 2016; doi: 10.1002 / 2016JE005025)

(Juhozápadný výskumný ústav, 04.08.2016 - NPO)