Billedkredit: NASA
Et team af franske og amerikanske astronomer har opdaget tilstedeværelsen af salt (NaCl) i Ios atmosfære. Io-atmosfæren er blevet undersøgt i flere år nu, først observeret nøje af Voyager-rumfartøjet, men dette er første gang, det har vist sig at indeholde godt gammelt "bordsalt".
Atmosfæren i Jupiters måne Io er en af de mest særegne ved solsystemet. I 1979 afslørede rumfartøjet Voyager aktiv vulkanisme (figur 1 til venstre) ved satellitoverfladen og opdagede en lokal, spændende SO2-atmosfære. Siden 1990 leverede observationer af millimeterbølge erhvervet ved IRAM (fransk-tysk-spansk teleskop) og UV-observationer med HST en noget mere detaljeret beskrivelse af denne atmosfære. Det typiske overfladetryk er ca. 1 nanobar, og på en unik måde i solsystemet udviser atmosfæren stærke vandrette variationer, idet den tilsyneladende er koncentreret i et ækvatorialbånd. De vigtigste atmosfæriske forbindelser er SO2, SO og S2. Atmosfæren produceres sandsynligvis på den ene side af direkte vulkanudgang, og på den anden side af sublimeringen af SO2-is, der dækker Ios overflade.
Det har imidlertid været længe mistænkt, end at Ios atmosfære skal indeholde andre kemiske arter. Allerede i 1974 afslørede synlig billeddannelse og spektroskopi en "sky" af atomisk natrium (figur 1 til højre), omtrent centreret omkring Io 's bane. Detaljerede efterfølgende undersøgelser af denne sky indikerede en kompleks struktur, herunder især "hurtige natrium" -funktioner, til produktion af hvilke rollen som molekylære ioner (NaX +) blev påvist. Disse opdagelser rejste naturligvis spørgsmålet om natriumets oprindelse i Ios miljø. Fra lysstyrken i de optiske emissioner af Na kan man estimere, at ca. 1026-1027 natriumatomer forlader Io hvert sekund.
I 1999 blev klor i atom- og ioniseret form opdaget omkring Io med en overflod, der var sammenlignelig med natrium (mens den kosmokemiske overflod af Na er ca. 15 gange så stor som Cl). Dette antyder en fælles oprindelse, idet NaCl er en naturlig plausibel forælder til begge. På samme tid på grundlag af termokemiske ligevægtsberegninger blev NaCl foreslået at være en vigtig forbindelse af Ios vulkanske magmas med en abudance i forhold til SO2 så høj som flere procent.
Baseret på disse opdagelser og forudsigelser blev der gennemført en observationskampagne af E. Lellouch fra Paris Observatorium og flere franske og amerikanske kolleger ved IRAM 30-m radioteleskop i januar 2002. To roterende linjer af NaCl ved 143 og 234 GHz var utvetydigt opdaget (figur 2.). Da damptrykket i dette salt er helt ubetydeligt, kan NaCl ikke være i sublimationsbalance med Io's overflade, og dets tilstedeværelse skal direkte skyldes kontinuerlig vulkanudgang. Det ser ud til at være en mindre armosfærisk art. Den mest plausible fysiske model afbilder NaCl-atmosfæren som mere lokaliseret end SO2 på grund af dens meget korte levetid (højst nogle få timer) og sandsynligvis begrænset til de vulkanske centre. Den lokale NaCl-forekomst i denne model er 0,3-1,3% SO2, signifikant lavere end forudsagt. Fra liniestyrkerne kan der udledes vulkaniske emissionhastigheder på (2-8) x1028 NaCl-molekyler pr. Sekund. I henhold til fotokemiske og flugtmodeller slipper kun en lille fraktion af disse molekyler fra Io (ca. 0,1%). En noget større mængde (1-2%) efterlader Io i atomisk form efter at være blevet fotolyseret til Na og Cl. Langt de fleste af de vulkanisk udsendte NaCl-molekyler falder tilbage til overfladen, hvor de kondenserer, hvilket potentielt bidrager til den hvide farve på nogle af Io-terrænerne. Afslutningsvis ser det ud til, at NaCl leverer en vigtig kilde til natrium og klor i Ios miljø; den nøjagtige kemiske natur af NaX + molekylære ioner forbliver dog belyst.
Original kilde: Paris Observatory News Release
