Attēla kredīts: NASA
Franču un amerikāņu astronomu komanda ir atklājusi sāls (NaCl) klātbūtni Io atmosfērā. Io atmosfēra tiek pētīta jau vairākus gadus, un pirmo reizi to uzmanīgi novēroja kosmiskais kuģis Voyager, taču šī ir pirmā reize, kad tiek konstatēts, ka tajā ir vecs labs “galda sāls”.
Jupitera mēness Io atmosfēra ir viena no savdabīgākajām Saules sistēmā. 1979. gadā kosmosa kuģis Voyager atklāja aktīvo vulkānismu (1. attēls, pa kreisi) uz satelīta virsmas un atklāja lokālu, saspringtu SO2 atmosfēru. Kopš 1990. gada IRAM (Francijas, Vācijas un Spānijas teleskopā) iegūtie milimetru viļņu novērojumi un UV novērojumi ar HST sniedza nedaudz detalizētāku šīs atmosfēras aprakstu. Raksturīgais virsmas spiediens ir aptuveni 1 nanobārs, un, unikālā veidā Saules sistēmā, atmosfērā ir izteiktas horizontālas variācijas, acīmredzot koncentrējoties ekvatoriālajā joslā. Galvenie atmosfēras savienojumi ir SO2, SO un S2. Atmosfēru, iespējams, rada, no vienas puses, tieša vulkāna izvade, un, no otras puses, ar SO2 ledus sublimāciju, kas pārklāj Io virsmu.
Tomēr jau sen ir aizdomas, ka Io atmosfērā jābūt citām ķīmiskām sugām. Jau 1974. gadā redzamā attēlveidošana un spektroskopija atklāja atomu nātrija “mākoni” (1. attēls, labajā pusē), aptuveni centrējot to ar Io orbītu. Sīki izstrādāti turpmāki šī mākoņa pētījumi liecināja par sarežģītu struktūru, tostarp ar “ātrā nātrija” īpašībām, kuru ražošanā tika pierādīta molekulāro jonu (NaX +) loma. Šie atklājumi dabiski izvirzīja jautājumu par nātrija izcelsmi Io vidē. Pēc Na optisko izstarojumu spilgtuma var aprēķināt, ka apmēram 1026-1027 nātrija atomi katru sekundi atstāj Io.
1999. gadā ap Io tika atklāts hlors atomu un jonizētā veidā ar pārpilnību, kas salīdzināma ar nātrija daudzumu (kamēr Na kosmoķīmiskais pārpalikums ir apmēram 15 reizes lielāks par Cl). Tas norāda uz kopīgu izcelsmi, NaCl ir dabiski ticams vecāks abiem. Tajā pašā laikā, pamatojoties uz termoķīmiskā līdzsvara aprēķiniem, tika ierosināts, ka NaCl ir svarīgs Io vulkānisko magmu savienojums, kura abudants attiecībā pret SO2 sasniedz pat vairākus procentus.
Balstoties uz šiem atklājumiem un prognozēm, novērošanas kampaņu veica E. Lellouch no Parīzes observatorijas un vairāki franču un amerikāņu kolēģi IRAM 30 m radioteleskopā 2002. gada janvārī. Divas NaCl rotācijas līnijas 143 un 234 GHz bija viennozīmīgi. atklāts (2. attēls). Tā kā šī sāls tvaika spiediens ir pilnīgi niecīgs, NaCl nevar atrasties sublimācijas līdzsvarā ar Io virsmu, un tā klātbūtnei jābūt tieši izrietošai no nepārtrauktas vulkāniskās izmetes. Šķiet, ka tā ir neliela armosfēras suga. Visticamākais fiziskais modelis NaCl atmosfēru attēlo kā lokalizētāku nekā SO2, pateicoties ļoti īsajam kalpošanas laikam (maksimums dažas stundas) un, iespējams, tikai vulkāniskajiem centriem. Vietējais NaCl daudzums šajā modelī ir 0,3–1,3% no SO2, kas ir ievērojami zemāks nekā prognozēts. No līnijas stiprumiem var iegūt (2-8) x1028 NaCl molekulu vulkāna emisijas ātrumu sekundē. Saskaņā ar fotoķīmiskajiem un evakuācijas modeļiem tikai neliela daļa šo molekulu izkļūst no Io (apmēram 0,1%). Nedaudz lielāks daudzums (1-2%) atstāj Io atomu formā pēc fotolīzes uz Na un Cl. Lielākais vairums vulkāniski izstaroto NaCl molekulu nokrīt atpakaļ uz virsmu, kur tās kondensējas, potenciāli veicinot dažu Io reljefa balto krāsu. Noslēgumā var secināt, ka NaCl nodrošina nozīmīgu nātrija un hlora avotu Io vidē; tomēr NaX + molekulāro jonu precīzais ķīmiskais raksturs vēl nav noskaidrots.
Oriģinālais avots: Parīzes observatorijas jaunumu izlaidums
