その場に宇宙船が存在するにもかかわらず、木星の衛星のいくつかの調査は、依然として地球から行うのが最善です. Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) は、木星の 4 つの大きな衛星の最も内側にあるイオの大気中の NaCl (食卓塩) と KCl ガスを研究するために使用されてきました。ガスの温度とその比率は、約 1,300 ケルビン (1,000°C または 1,800°F) に達するマグマ溜まりから放出されたことを示しています。
イオは、太陽の近くの大まかな部分にあります。重力井戸が急峻な木星の近くを公転しているだけでなく、衛星エウロパとガニメデと軌道共鳴しています。木星を 2 周するのに 4 回、1 周するのに 4 回周回します。この重力ダンスによって作成された潮汐力は、エウロパの内部を十分に暖かく保ち、内部に海を形成しますが、イオの場合、それらは非常に強く、月は熱いマグマのボールで構成されています.
その結果、ArXiv.org のプレプリント紙が「私たちの太陽系で最も火山活動が活発な天体」と呼んでいるものであり、400 の既知の火山が二酸化硫黄の流れと微量ガスの混合物を放出しています。著者らは、マグマ溜まりの温度が放出されるガスの割合に影響を与えることに注目しました。
塩化ナトリウムも塩化カリウムも、イオの大気中に数時間以上とどまることはありません。 2 つのガスの存在量を比較することにより、著者は 2012 年から 2018 年までの 8 回の噴火の温度を推定しました。
大気温度を直接測定すると 500 から 1,000 K の間になりますが、マグマだまりは確かにもっと熱くなるはずです。
著者らは、隕石で見られるよりも火山噴煙でナトリウムに対するカリウムの比率が高いことを発見し、火山が優先的に KCl を放出していたことを示唆している。これは、2 つのガスの凝縮点の間の温度と一致しています:それぞれ 1,173 K と 1,373 K。観察された比率の変化は、イオのマグマ溜まりがこの温度範囲内で異なる温度を持っていることを示しています.
ブリンガム・ヤング大学のジャニ・ラデボー教授は以前、イオと土星の衛星タイタンを研究する理由を説明する際に、イオを「生命が始まった頃の初期の地球の実験室」と呼びました。彼女は New Scientist に次のように語っています。「この研究は、イオで噴火する溶岩が、その温度に基づいて、ほとんどが玄武岩質である可能性が高いことを確認しています。」
つまり、地球の海底や月のいわゆる「海」、金星や火星の岩石と多くの共通点がある可能性が高いということです。
その過程で、著者は火山の月の他のいくつかの側面を発見しました。イオの二酸化硫黄 (SO2 ) 大気を維持するには日光が必要です。木星の影に入ると、大気のこの部分が崩壊し、イオが再び光に戻ったときに回復する.しかし、アルマ望遠鏡のデータは、NaCl または KCl の存在量が変化していないことを示しており、太陽光がこれらのガスに直接的な影響を与えなかっただけでなく、硫黄濃度による間接的な影響もなかったことを示唆しています。
アルマ望遠鏡の空間解像度は非常に優れているため、チームは実際にガスをイオの特定の部分にマッピングすることができました。ピーク SO2 密度は常に NaCl と KCl と同じ場所にあるとは限らず、どちらも火山起源ですが、それらを放出するのは必ずしも同じ火山ではないことを示唆しています.
この論文は ArXiv.org で入手できます。
[H/T 新しい科学者]
