Kompozitna slika prikazuje Jupiterov mesec Io u radio opsegu (ALMA) i vidljivoj svetlosti (svemirske letelice Vojdžer 1 i Galileo). Po prvi put se mogu uočiti oblaci sumpor-dioksida koji se podižu iz vulkana (ALMA, žuto). Jupiter je u pozadini u vidljivoj svetlosti (letelica Kasini). Izvor ilustracije ALMA (ESO/NAOJ/NRAO), I. de Pater et al.; NRAO/AUI NSF, S. Dagnello; NASA/JPL/Space Science Institute

Po prvi put od kada se prate vulkanske aktivnosti Jupiterovog meseca Io, došli smo do jasne spoznaje o načinu na koji se formira atmosfera na pomenutom mesecu a uz pomoć najnovijih snimaka dobijenih ALMA interferometrom.

Sam mesec Io je jedinstven po svojim vulkanima. Otkriveno je više od 400 aktivnih vulkana što ga čini nebeskim telom sa najvećom vulkanskom aktivnošću u čitavom Sunčevom sistemu. Pomenuti vulkani izbacuju sumporne gasove. Kada pomenuti gasovi dospeju na tlo, smrzavaju se dajući tlu veoma živopisne boje.

Io poseduje izuzetno razređenu atmosferu i koja je gotovo milijardu puta ređa od Zemljine. I pored krajnje razređenosti, ona nam može poslužiti da na osnovu vulkanskih aktivnosti proučimo unutrašnjost neobičnog meseca Io, odnosno imamo svojevrsni prozor kroz koji možemo videti šta se dešava ispod njegove šarene kore.

Ranija istraživanja su pokazala da Io ima atmosferu koja se najvećim delom sastoji od sumpor-dioksida i za koga se pouzdano može utvrditi da potiče iz vulkanske erupcije. Postavlja se pitanje šta prouzrokuje da je gas stalno prisutan u atmosferi, odnosno kakva je njena dinamika. Da li je moguće da su vulkanske aktivnosti toliko učestale ili je bitniji proces sublimacije, odnosno prelazak iz čvrste (smrznute) faze u gas pod uticajem Sunčeve svetlosti?

Kako bi se razdvojili gore navedeni uticaji na prisustvo sumpor-dioksida u atmosferi, posmatrane su eklipse, odnosno astronomi su uz pomoć ALMA interferometra posmatrali ulaske i izlaske meseca Io iz Jupiterove senke.

Kada Io ulazi u Jupiterovu senku i kada nije direktno izložen Sučevoj svetlosti, tada je temperatura suviše niska da bi sumpor-dioksid bio u gasnoj fazi i on se kondenzuje na površinu. U tim trenucima, mi u okolini meseca Io jedino možemo uočiti sumpor-dioksid koji je tog momenta izbačen iz vulkana. Na navedeni način, može se tačno utvrditi uticaj vulkanske aktivnosti na atmosferu.

Zahvaljujući izuzetnoj osetljivosti i razlučivosti interferometra ALMA, astronomi su po prvi put bili u prilici da jasno razdvoje oblake sumpor-dioksida od sumpor-monoksida izbačenih u erupciji. Na osnovu pojedinačno načinjenih snimaka, utvrđeno je da vulkanska aktivnost neposredno doprinosi sa 30 do 50 procenta od ukupnog sadžaja atmosfere meseca Io.

Snimci nam otkrivaju prisustvo i trećeg gasa poteklog iz vulkanske erupcije, odnosno uočen je kalijum-hlorid. Navedno jedinjenje je prisutno na onim vulkanskim područjima na kojim nisu prisutni ni sumpor-dioksid, niti sumpor-monoksid što predstavlja snažan dokaz o različitosti rezervoara magme ispod pojedinih vulkana.

Vulkanizam meseca Io je posledica dejstva plimskog zagrevanja. Io se kreće oko Jupitera po približno kružnoj putanji pri čemu uvek pokazuje istu stranu prema Jupiteru poput našeg Meseca koji takođe okreće istu stranu tokom svog kretanja oko Zemlje. Gravitaciono privlačenje prouzrokovano prisustvom meseca Evrope i Ganimeda dovodi do snažnog unutrašnjeg trenja i shodno tome razvija se velika količina toplote što pospešuje pojavu vulkana kakav je Loki Patera. Pomenuti vulkan se proteže u prečniku većem od 200 kilometara. Proučavanjem atmosfere i vulkanskih aktivnosti, mi smo u prilici da bacimo novo svetlo i na procese plimskog zagrevanja unutar meseca Io.

Preostaje nam velika nepoznanica a to je temperature donjih slojeva atmosfere meseca Io.  Astronomi se nadaju da će u nekim budućim posmatranjima uspeti da odrede pomenutu temperaturu uz pomoć interferometra ALMA pri čemu im je potrebno da postignu veću rezoluciju snimaka a što se može postići dužim posmatranjima nego do sada. Za tako nešto je potrebno posmatrati Io i tokom dnevne svetlosti pri čemu će se obrnuti i za nekoliko desetina stepeni i omogućiti primenu od ranije korišćenih softverskim tehnikama radi postizanja jasnijih snimaka.

Izvor