Milyen forró az Io magmája?

A Kaliforniai Egyetem (Berkeley) kutatói vezette csoport számolt be – egyelőre csak preprintként, vagyis ellenőrzött folyóirati publikáció nélkül – arról a vizsgálatról, amelyben az Io vulkánkitöréseit a chilei ALMA obszervatórium segítségével figyelték meg. A vulkanikus hold légkörébe kerülő nátrium-klorid (konyhasó) és kálium-klorid (kálisó) alapján következtettek a vulkánok mélyének hőmérsékletére. A kutatók hosszú ideje végeznek az ALMA segítségével hasonló vizsgálatokat, a csapat tagja volt a Jupiter rendszerének egyik legnagyobb tudású kutatója, Imke de Pater is.

A csapat 2012-2018 között végzett megfigyelések eredményeit dolgozta fel, ezen időszak alatt számos kampány volt, amelyben a Jupiter aktív holdját vizsgálta az ALMA rádióteleszkópja.

Az Io a Galilei-féle holdak közül a legbelső, és a Jupiter rendkívüli sugárzási környezetében kering, a vulkanizmusát pedig az árapályerőknek köszönheti. Jelenleg több mint 400 vulkánról tudunk az Io felszínén, ezek közül 150 esetében kitörésre utaló emelkedett hőmérsékletet is detektált a jó 2 évtizede ott járt Galileo űrszonda. Azóta a hold megfigyeléséhez földi távcsöveket, illetve időnként a Hubble-t tudtuk használni. A Juno űrszonda, amely jelenleg is a Jupiter rendszerében kering, a következő években még közelebbi átrepülései során ezt a holdat is felméri majd, addig azonban csak a földi teleszkópos megfigyelés marad.

Az ALMA megfigyeléseivel a légkörben egészen rövid időt (alig néhány órát) eltöltő két molekula arányát mérték fel, ezek ugyanis a vulkánok magmakamrájában uralkodó hőmérsékletekre utalnak. A hat év alatt nyolc olyan kitörést találtak, amelyben mérni lehetett e két gáz arányát.

Az arányok ismeretében arra következtettek, hogy a magmakamrák belsejében a hőmérséklet 1300 Kelvin-fok (1026,8 Celsius-fok) körül lehet. Ez jóval magasabb, mint a holdon közvetlenül mért 500-1000 Kelvin-fok (226-726 Celsius-fok). Emellett az is kiderült, hogy a legnagyobb mennyiségben a légkörbe kerülő gáz, a kén-dioxid nem ugyanakkor és nem ugyanonnan ered, mint a két most vizsgált só, ez pedig vagy az Io magmakamrái közti egyedi különbségekre, vagy a két típusú gáz kibocsátásának eltérő körülményeire utalhat. Pontosabb összefüggéseket ezzel kapcsolatban akkor lehet majd feltárni, ha a mostaninál nagyobb felbontásban lehet megfigyelni az Io vulkáni aktivitását.