אשראי תמונה: נאס"א
צוות של אסטרונומים צרפתים ואמריקאים גילה את נוכחותם של מלח (NaCl) באטמוספרה של Io. האווירה של Io נחקרה כבר מספר שנים, שנצפתה לראשונה מקרוב על ידי חללית וויאג'ר, אך זו הפעם הראשונה שנמצא שהיא מכילה "מלח שולחן" ישן וטוב.
אווירת ירח יופיטר Io היא אחת המוזרות ביותר של מערכת השמש. בשנת 1979 חשפה חללית וויאג'ר געש געש פעילה (איור 1 משמאל) על פני הלוויין וגילה אווירת SO2 מקומית וענוגה. מאז 1990 תצפיות גל מילימטר שנרכשו ב- IRAM (טלסקופ צרפתית-גרמנית-ספרדית) ותצפיות UV עם HST סיפקו תיאור מעט יותר מפורט של אטמוספרה זו. לחץ השטח האופייני הוא כ- 1 ננו-באר, ובאופן ייחודי במערכת השמש, האטמוספרה מציגה וריאציות אופקיות חזקות, ככל הנראה מרוכזת בתוך פס משווה. התרכובות האטמוספירה העיקריות הן SO2, SO ו- S2. האטמוספרה נוצרת ככל הנראה, מצד אחד על ידי תפוקה וולקנית ישירה, ומצד שני על ידי סובלימציה של אייסי SO2 המכסים את פני השטח של Io.
עם זאת, יש כבר הרבה זמן חשד שהאווירה של Io צריכה להכיל מינים כימיים אחרים. כבר בשנת 1974, הדמיה גלויה וספקטרוסקופיה חשפו "ענן" של נתרן אטומי (איור 1, מימין), שבמרכזו בערך מסלולו של איו. מחקרים מפורטים אחר כך בענן זה הצביעו על מבנה מורכב, כולל תכונות "נתרן מהיר", לייצור אשר הוכח תפקידם של יוני מולקולרי (NaX +). תגליות אלה העלו באופן טבעי את שאלת מקור נתרן בסביבתו של Io. מתוך בהירות הפליטות האופטיות של Na, ניתן להעריך שכ- 1026-1027 אטומי נתרן משאירים את Io כל שנייה.
בשנת 1999, התגלה כלור בצורה אטומית ומונננת סביב Io, עם שפע זהה לזה של נתרן (בעוד שהשפע הקוסמוכימי של Na הוא בערך פי 15 מזה של Cl). זה מרמז על מקור שכיח, כאשר NaCl היא הורה טבעי מתקבל על הדעת לשניהם. במקביל, על בסיס חישובי שיווי משקל תרמו-כימי, הוצע NaCl להיות תרכובת חשובה של הקסמים הוולקניים של Io, עם שילוב יחסית ל- SO2 עד כמה אחוזים.
בהתבסס על תגליות ותחזיות אלה, נערך קמפיין תצפיות על ידי E. Lellouch, מצפה הכוכבים של פריז, וכמה עמיתים צרפתים ואמריקאים ברדיו הטלסקופ IRAM 30 מ 'בינואר 2002. שני קווי סיבוב של NaCl במהירות 143 ו 234 ג'יגה הרץ היו באופן חד משמעי. זוהה (איור 2). מכיוון שלחץ האדים של מלח זה זניח לחלוטין, NaCl אינה יכולה להיות בשיווי משקל סובלימציה עם פני השטח של Io, ונוכחותו חייבת להיות נובעת ישירות מפלט וולקני רציף. נראה כי מדובר במין זרוע קטן. המודל הפיזי הכי מתקבל על הדעת מתאר את האווירה של NaCl כמקומית יותר מ- SO2, בגלל אורך חייו הקצר מאוד (כמה שעות לכל היותר), וככל הנראה מוגבל למרכזים הוולקניים. השפע NaCl המקומי במודל זה הוא 0.3-1.3% מ- SO2, נמוך משמעותית מהצפי. מעוצמות הקו ניתן לגזור שיעורי פליטה וולקניים של (2-8) x1028 מולקולות NaCl לשנייה. על פי מודלים פוטוכימיים ובריחה, רק חלק קטן מהמולקולות הללו בורחים מ- Io (כ -0.1%). כמות גדולה יותר (1-2%) משאירה את Io בצורה אטומית לאחר הצילום ל- Na ו- Cl. הרוב המוחלט של מולקולות ה- NaCl הנפלטות מוולקנית נופלים על פני השטח שם הם מתעבים, מה שעשוי לתרום לצבע הלבן של כמה משטחי ה- Io. לסיכום, נראה כי NaCl מספקת מקור חשוב לנתרן וכלור בסביבתו של Io; עם זאת, עדיין צריך להבהיר את האופי הכימי המדויק של היונים המולקולריים של NaX +.
המקור המקורי: מהדורת החדשות של מצפה הכוכבים בפריס
