Amerykańscy naukowcy odkryli, że cień rzucany przez Jowisza powodujący zmiany temperatury na jego wulkanicznym księżycu Io, w rezultacie wpływa na cykliczne fluktuacje w jego cienkiej atmosferze.
Io jest wyjątkowym księżycem w całym Układzie Słonecznym. Jest obiektem odznaczającym się największą aktywnością wulkaniczną, która powodowana jest przez oddziaływanie sił grawitacyjnych Jowisza i jego księżyców Galileuszowych. Skutkiem tego są potężne pływy występujące na Io, powodujące tak podwyższona aktywność geologiczną. Wulkany na jego powierzchni wyrzucają ogromne ilości materii, która wskutek cienkiej atmosfery, opada z powrotem na powierzchnię tworząc charakterystyczne struktury. Sama atmosfera złożona jest głównie z dwutlenku siarki, który pochodzi z erupcji wulkanów. Okazało się, że gaz ten podlega cyklicznym zmianom stanu skupienia co opisano w Journal of Geophysical Research.
Do obserwacji tych cyklicznych zmian wykorzystano ośmiometrowy teleskop Gemini North na Hawajach oraz instrument Texas Echelon Cross Echelle Spectrograph (w skrócie TEXES). Dzięki temu instrumentowi możliwa była detekcja promieniowania cieplnego co było kluczowe w zaobserwowaniu opisywanego zjawiska. Wcześniejsze obserwacje atmosfery Io były niezwykle trudne podczas panujących na nim ciemności powodowanych cieniem rzucanym przez Jowisza.
Obserwacje przeprowadzone zostały podczas dwóch nocy w listopadzie 2013 roku i dotyczyły stanu atmosfery przed zaćmieniem oraz po zaćmieniu Słońca przez Jowisza w momencie kiedy Io znajdował się 675 mln kilometrów od Ziemi. Okazało się, że atmosfera Io ochładza się i opada podczas zaćmienia, a zawarty w niej dwutlenek siarki zamarza i osiada na powierzchni księżyca w formie szronu. Gdy zaćmienie dobiega końca, atmosfera zostaje na nowo ogrzana promieniami Słońca, a zamarznięty dwutlenek siarki sublimuje "odbudowując" w ten sposób cienką atmosferę.
Zaćmienie Słońca przez Jowisza trwa codziennie przez dwie godziny (dzień na Io trwa 1,7 doby ziemskiej) co sprawia, że atmosfera księżyca poddawana jest regularnym wahaniom. Temperatura spada wtedy z -235'C podczas gdy świeci Słońce do -270'C w trakcie zaćmienia.
Więcej informacji:
New Research Reveals Fluctuating Atmosphere of Jupiter’s Volcanic MoonOpracowanie:
Grzegorz Iwanicki
Źródło: NASA
Na ilustracji: Artystyczna wizja zmian atmosfery na Io (po prawej Jowisz rzucający cień na księżyc). Źródło: SwRI/Andrew Blanchard.
