تأثیر فعالیت آتشفشانی بر جو قمر مشتری بهطور مستقیم رصد شد

تصاویر رادیویی جدید رصدخانه آلما (ALMA) در شیلی برای نخستین بار تأثیر مستقیم فعالیت آتشفشانی بر جو آیو (Io)، قمر مشتری، را نشان میدهد. این قمر گالیلهای از نظر آتشفشانی فعالترین قمر در منظومه شمسی محسوب میشود. آیو میزبان بیش از ۴۰۰ آتشفشان فعال است و این مجموعه، گازهایی گوگردی را متصاعد میکنند که با یخ زدن بر روی سطح قمر، رنگهای زرد، سفید، نارنجی و قرمز را به نمایش میگذارند. اگرچه این گازها بسیار نازک و در حدود یک میلیارد بار رقیقتر از جو زمین است، آیو جوی دارد که میتواند به دانشمندان درباره فعالیت آتشفشانی این قمر اطلاعاتی ارائه دهد.
پژوهشهای قبلی نشان داده جو آیو تحت تأثیر گاز گوگرد دیاکسید (SO2) است که از فعالیتهای آتشفشانی ناشی میشود. ایمکه دی پاتر (Imke de Pater)، محقق دانشگاه کالیفرنیا برکلی (University of California, Berkeley) آمریکا، در این زمینه میگوید: «بااینحال مشخص نیست که کدام فرآیند باعث ایجاد پویایی جو آیو میشود. آیا دلیل آن فعالیتهای آتشفشانی میباشد یا علتش گازی است که وقتی آیو در معرض نور خورشید قرار میگیرد، از سطح یخزده متصاعد میشود.»
برای تشخیص تفاوت بین فرآیندهای مختلفی که باعث ایجاد جو آیو میشود، ستارهشناسان از رصدخانه آلما استفاده کردند تا عکسهایی از قمر آیو را هنگام ورود و خروج به سایه مشتری تولید کنند. استاتیا لوسزکز-کوک (Statia Luszcz-Cook)، از دانشگاه کلمبیا (Columbia University) آمریکا، در تشریح این مطالعه عنوان میکند: «وقتی آیو به سایه مشتری میرسد و از تابش مستقیم نور خورشید خارج میشود، گاز گوگرد دیاکسید موجود در جو سرد شده و روی سطح آن متراکم میشود. در این هنگام ما میتوانیم گوگرد دیاکسیدی را که منشأ آن فقط فعالیت آتشفشانی است، ببینیم. بدین ترتیب درمییابیم که دقیقاً چه میزان از جو تحت تأثیر فعالیتهای آتشفشانی قرار دارد.»
بهکمک وضوح و حساسیت بالای آلما، ستارهشناسان برای نخستین بار بهطور واضح مشاهده کردند که گوگرد دیاکسید (SO2) و گوگرد مونواکسید (SO) از آتشفشانها برخاسته است. بر اساس عکسهای تهیهشده، دانشمندان محاسبه کردند که آتشفشانهای فعال آیو بهطور مستقیم ۳۰ تا ۵۰ درصد از جو این قمر مشتری را تشکیل میدهند. تصاویر آلما همچنین گاز سومی را که حاصل آتشفشانهاست نشان میدهد؛ پتاسیم کلرید (KCl). کوک ادامه میدهد: «ما پتاسیم کلرید را در آن مناطق آتشفشانی میبینیم، درحالیکه SO2 یا SO دیده نمیشوند. این یک علامت قوی است که نشان میدهد ساختار مخازن ماگما در آتشفشانهای گوناگون تفاوت دارد.»
گفتنی است آیو بهدلیل فرآیندی بهنام گرمایش جزر و مدی از نظر آتشفشانی فعال است. این قمر در مداری به دور مشتری میگردد که کاملاً دایرهای نیست و مانند قمر زمین که همیشه یک سمتش رو به کره خاکی میباشد، همیشه یک سمت آن رو به مشتری است.