Астрономи, які використовують масив телескопів ALMA, помітили летючі шлейфи діоксиду сірки (SO2), моноксиду сірки (SO) і хлориду калію (KCl) від діючих вулканів Іо.
Супутник Юпітера Йо унікальний серед планетних тіл Сонячної системи. Тут знаходиться понад 400 діючих вулканів, які вивергають сірчисті гази. Його жовто-біло-оранжево-червоний колір виникає через діоксид сірки - інею на його поверхні, звичайної сірки і різних аллотропів сірки.
У Йо є тонка атмосфера, яка може розповісти нам про вулканічну активність супутника і дати можливість поглянути на те, що відбувається під його корою.
«Невідомо, який процес визначає динаміку атмосфери Іо», - сказав доктор Імке де Патер, астроном з Каліфорнійського університету в Берклі і Делфтського технологічного університету.
«Це вулканічна активність або газ, який сублімувався з крижаної поверхні, коли Йо знаходиться на сонячному світлі?»
Щоб розрізняти різні процеси, що викликають атмосферу Іо, вчені використовували ALMA для захоплення радіоображень супутника, коли він переходив у тінь Юпітера (20 березня 2018 р.), і виходив з неї (2 і 11 вересня 2018).
«Коли Йо проходить у тінь Юпітера і знаходиться поза прямим сонячним світлом, він занадто холодний для сірчистого газу, і він конденсується на поверхні Йо», - кажуть дослідники.
"У цей час ми можемо бачити тільки двоокис сірки вулканічного походження. Таким чином, ми можемо точно побачити, яка частина атмосфери схильна до впливу вулканічної активності ".
Вчені змогли ясно побачити шлейфи діоксиду сірки і монооксиду сірки, що піднімаються з вулканів. Ґрунтуючись на зображеннях ALMA, вони підрахували, що діючі вулкани безпосередньо виробляють 30-50% атмосфери Іо.
На знімках також був показаний третій газ, що виходить з вулканів: хлорид калію.
«Ми бачимо хлорид калію в вулканічних регіонах, де ми не бачимо діоксиду сірки або монооксиду сірки», - кажуть астрономи. «Це переконливий доказ того, що резервуари магми під різними вулканами розрізняються».
Іо вулканічно активний через процес, званий приливним нагрівом. Він обертається навколо Юпітера по не зовсім круговій орбіті, і, як наш Місяць завжди звернений до однієї і тієї ж сторони Землі, так і одна і та ж сторона Йо завжди звернена до Юпітера.
Гравітаційне тяжіння інших супутників Юпітера - Європи і Ганімеда - викликає величезну кількість внутрішнього тертя і тепла, в результаті чого виникають вулкани, такі як Loki Patera, розмір якого становить понад 200 км у поперечнику.
«Вивчаючи атмосферу Йо і вулканічну активність, ми дізнаємося більше не тільки про самі вулкани, але також про процес приливного нагріву і внутрішню частину Йо».
Результати будуть опубліковані в Planetary Science Journal.