Kuvan luotto: NASA
Joukkue ranskalaisia ja amerikkalaisia tähtitieteilijöitä on löytänyt suolan (NaCl) esiintymisen Ion ilmakehässä. Ion ilmapiiriä on tutkittu jo useita vuosia, ja Voyager-avaruusalus on tarkkaillut sitä ensin tarkasti, mutta tämä on ensimmäinen kerta, kun sen on todettu sisältävän vanhaa hyvää ”pöytäsuolaa”.
Jupiterin kuun Io ilmapiiri on yksi aurinkokunnan erikoisimmista. Vuonna 1979 TheVoyager-avaruusalus paljasti aktiivisen tulivuoren (kuva 1, vasen) satelliitin pinnalta ja löysi paikallisen, taipuvaisen SO2-ilmakehän. Vuodesta 1990 lähtien IRAM: llä (ranskalais-saksa-espanjalainen teleskooppi) hankitut millimetriaaltohavainnot ja HST: n kanssa tehdyt UV-havainnot tarjosivat hiukan tarkemman kuvan tästä ilmakehästä. Tyypillinen pintapaine on noin 1 nanopalkki, ja aurinkokunnan ainutlaatuisella tavalla ilmakehässä esiintyy voimakkaita vaakavaihteluita, jotka ilmeisesti keskittyvät päiväntasaajan kaistalle. Pää atmosfääriyhdisteet ovat SO2, SO ja S2. Ilmakehä syntyy todennäköisesti toisaalta suoran tulivuoren kautta ja toisaalta Ion pintaa peittävien SO2-jäiden sublimoimalla.
On kuitenkin jo kauan epäilty, että Ion ilmakehän tulee sisältää muita kemiallisia lajeja. Jo 1974, näkyvä kuvantaminen ja spektroskopia paljasti atominatriumin pilven (kuva 1, oikea), suunnilleen keskittyen Ion kiertoradalle. Tämän pilven yksityiskohtaiset myöhemmät tutkimukset osoittivat monimutkaisen rakenteen, mukaan lukien erityisesti ”nopeat natrium” -ominaisuudet, joiden tuottamiseksi osoitettiin molekyyli-ionien (NaX +) rooli. Nämä löytöt herättivät luonnollisesti kysymyksen natriumin alkuperästä Io: n ympäristössä. Na: n optisten päästöjen kirkkaudesta voidaan arvioida, että noin 1026-1027 natriumatomia jättää Io: n sekunnissa.
Vuonna 1999 löydettiin atomin ja ionisoidun muodon klooria Io: n läheisyydessä, natriumin verrannollisena pitoisuutena (kun taas Na: n kosmokemiallinen pitoisuus on noin 15-kertainen Cl: n kanssa). Tämä viittaa yhteiseen alkuperään, NaCl on molempien luonnollinen uskottava emo. Samaan aikaan NaCl: n ehdotettiin olevan lämpökemiallisen tasapainon laskelmien perusteella tärkeä yhdiste Io: n vulkaanisiin magmoihin, ja sen samanaikaisuus SO2: n suhteen on jopa useita prosentteja.
Näiden löytöjen ja ennusteiden perusteella Pariisin observatoriosta toiminut E. Lellouch ja useat ranskalaiset ja amerikkalaiset kollegat pitivät IRAM: n 30 m: n radioteleskooppissa tammikuussa 2002. Kaksi NaCl: n pyörimislinjaa 143 ja 234 GHz: n taajuudella olivat yksiselitteisesti. havaittu (kuva 2.). Koska tämän suolan höyrynpaine on täysin vähäinen, NaCl ei voi olla sublimoitumassa tasapainossa Io: n pinnan kanssa ja sen läsnäolon on oltava suoraan seurausta jatkuvasta tulivuorentuotannosta. Se näyttää olevan pieni armosfäärilaji. Todennäköisin fysikaalinen malli kuvaa NaCl-ilmakehän paikallisempana kuin SO2, sen erittäin lyhyen käyttöiän (korkeintaan muutama tunti) vuoksi ja todennäköisesti rajoitettuna tulivuoren keskuksiin. Paikallinen NaCl-pitoisuus tässä mallissa on 0,3 - 1,3% SO2: sta, mikä on merkitsevästi alhaisempi kuin ennustettiin. Linjavahvuuksista voidaan johtaa (2-8) x1028 NaCl-molekyylien tulivuoren päästöastetta sekunnissa. Valokemiallisten ja pakenemismallien mukaan vain pieni osa näistä molekyyleistä karkaa Io: sta (noin 0,1%). Hieman suurempi määrä (1-2%) jättää Io: n atomimuodossa sen jälkeen, kun se on fotolysoitu Na: ksi ja Cl: ksi. Suurin osa tulivuoren päästämistä NaCl-molekyyleistä putoaa takaisin pinnalle, jossa ne tiivistyvät, mikä osaltaan vaikuttaa joidenkin Ion maastojen valkoiseen väriin. Yhteenvetona voidaan todeta, että NaCl tarjoaa tärkeän natrium- ja kloorilähteen Io: n ympäristössä; NaX + -molekyyli-ionien tarkka kemiallinen luonne on kuitenkin vielä selvitettävä.
Alkuperäinen lähde: Pariisin observatorion lehdistötiedote
