حقوق الصورة: ناسا
اكتشف فريق من علماء الفلك الفرنسيين والأمريكيين وجود الملح (NaCl) في جو Io. تمت دراسة الغلاف الجوي لـ Io لعدة سنوات حتى الآن ، تمت ملاحظته عن كثب من قبل المركبة الفضائية فوييجر ، ولكن هذه هي المرة الأولى التي تم العثور فيها على احتواء "ملح الطعام" القديم الجيد.
الغلاف الجوي لقمر المشتري Io هو واحد من أكثر الأجواء الغريبة في النظام الشمسي. في عام 1979 ، كشفت المركبة الفضائية فوييجر عن بركانية نشطة (الشكل 1 ، على اليسار) على سطح القمر الصناعي واكتشفت جوًا محليًا ضعيفًا من ثاني أكسيد الكبريت. منذ عام 1990 ، قدمت ملاحظات الموجات المليمترية التي تم الحصول عليها في IRAM (التلسكوب الفرنسي-الألماني-الإسباني) والأشعة فوق البنفسجية مع HST وصفًا أكثر تفصيلًا إلى حد ما لهذا الجو. يبلغ الضغط السطحي النموذجي حوالي 1 نانوبار ، وبطريقة فريدة من نوعها في النظام الشمسي ، يُظهر الغلاف الجوي اختلافات أفقية قوية ، حيث يبدو أنه يتركز في نطاق استوائي ، والمركبات الجوية الرئيسية هي SO2 و SO و S2. من المحتمل أن يتم إنتاج الغلاف الجوي ، من ناحية عن طريق الإخراج البركاني المباشر ، ومن ناحية أخرى عن طريق التسامي من الجليد SO2 التي تغطي سطح Io.
ومع ذلك ، يشتبه منذ فترة طويلة في أن الغلاف الجوي لـ Io يجب أن يحتوي على أنواع كيميائية أخرى. في وقت مبكر من عام 1974 ، كشف التصوير المرئي والتحليل الطيفي عن "سحابة" من الصوديوم الذري (الشكل 1 ، على اليمين) ، تتمركز تقريبًا حول مدار أيو. أشارت الدراسات اللاحقة التفصيلية لهذه السحابة إلى بنية معقدة ، بما في ذلك ميزات "الصوديوم السريع" بشكل ملحوظ ، والتي تم إنتاج دورها في إثبات دور الأيونات الجزيئية (NaX +). أثارت هذه الاكتشافات بطبيعة الحال مسألة أصل الصوديوم في بيئة أيو. من سطوع الانبعاثات الضوئية لـ Na ، يمكن للمرء أن يقدر أن حوالي 1026-1027 ذرات صوديوم تترك Io كل ثانية.
في عام 1999 ، تم اكتشاف الكلور في شكل ذري ومتأين حول Io ، مع وفرة مماثلة للصوديوم (في حين أن وفرة Na من المواد الكيميائية حوالي 15 مرة من Cl). هذا يشير إلى أصل مشترك ، NaCl كونه أحد الوالدين الطبيعيين المقبولين لكليهما. في الوقت نفسه ، على أساس حسابات التوازن الحراري الكيميائي ، تم اقتراح NaCl ليكون مركبًا مهمًا من الصهارة البركانية في أيو ، مع انحراف نسبة إلى SO2 يصل إلى عدة في المئة.
بناءً على هذه الاكتشافات والتنبؤات ، تم إجراء حملة مراقبة من قبل E. Lellouch من مرصد باريس ، والعديد من الزملاء الفرنسيين والأمريكيين في التلسكوب الراديوي IR-30 م في يناير 2002. كان هناك خطان دواران من NaCl عند 143 و 234 غيغاهرتز بشكل لا لبس فيه الكشف (الشكل 2.). نظرًا لأن ضغط بخار هذا الملح ضئيلًا تمامًا ، لا يمكن أن يكون NaCl في توازن التسامي مع سطح Io ويجب أن ينتج وجوده مباشرة من الناتج البركاني المستمر. يبدو أنها من الأنواع armospheric طفيفة. يصور النموذج الفيزيائي الأكثر معقولية الغلاف الجوي NaCl على أنه أكثر توطينًا من SO2 ، نظرًا لعمرها القصير جدًا (بضع ساعات على الأكثر) ، وربما يقتصر على المراكز البركانية. وفرة كلوريد الصوديوم المحلية في هذا النموذج هي 0.3-1.3٪ من SO2 ، وهي أقل بكثير من المتوقع. من شدة الخط ، يمكن اشتقاق معدلات انبعاث بركاني من (2-8) x1028 جزيئات كلوريد الصوديوم في الثانية. وفقًا للنماذج الكيميائية الضوئية ونماذج الهروب ، لا يهرب سوى جزء صغير من هذه الجزيئات من Io (حوالي 0.1 ٪). كمية أكبر إلى حد ما (1-2 ٪) تترك Io في شكل ذري بعد التحلل الضوئي إلى Na و Cl. تعود الغالبية العظمى من جزيئات NaCl المنبعثة من البراكين إلى السطح حيث تتكثف ، مما قد يساهم في اللون الأبيض لبعض تضاريس Io. في الختام ، يبدو أن NaCl يوفر مصدرًا مهمًا للصوديوم والكلور في بيئة Io ؛ ومع ذلك ، لا يزال يتعين توضيح الطبيعة الكيميائية الدقيقة لأيونات NaX + الجزيئية.
المصدر الأصلي: بيان صحفي لمرصد باريس
