Nowe molekuły wykryte w atmosferze Io
19 Wrz 2013r. w Astronomia napisał/a Marcin GładkowskiNiedawno zespół astronomów ze Stanów Zjednoczonych, Francji oraz Szwecji postanowił lepiej poznać atmosferę Io. W rezultacie astronomowie wykryli drugi pod względem obfitości stabilny izotop siarki i wstępnie chlorek potasu.
Najbliższy naturalny satelita Jowisza, Io, jest najbardziej aktywnym geologicznie ciałem w Układzie Słonecznym. Io posiada ponad 400 aktywnych regionów wulkanicznych, a pióropusze siarki potrafią wzbić się na wysokość 480 km ponad grunt. Jego powierzchnia usiana jest ponad setką gór - niektóre z nich są wyższe od Mount Everestu! Pomiędzy wulkanami i górami znajdują się rozległe wypływy lawy i rozlewiska płynnej skały.
Io
Zdjęcie księżyca jowiszowego Io wykonane przez sondę Galileo.
Intensywna aktywność wulkaniczna na Io doprowadziła do powstania cienkiej atmosfery składającej się głównie z dwutlenku siarki (SO2) z dodatkiem takich związków jak tlenek siarki (SO), chlorek sodu (NaCl) oraz atomowej siarki i tlenu. Pomimo dużej aktywności, atmosfera tego księżyca pozostaje ograniczona. Modele teoretyczne przewidują różnorodność molekuł, które powinny być obecne w jego atmosferze, ale jak dotąd nie zostały zaobserwowane.
Niedawno zespół astronomów ze Stanów Zjednoczonych, Francji oraz Szwecji postanowił lepiej poznać atmosferę Io. W rezultacie naukowcy wykryli drugi pod względem obfitości stabilny izotop siarki (34S) i wstępnie chlorek potasu (KCl). Ten ostatni jest produkowany w wulkanicznych pióropuszach sugerując, że dają one stały wkład do atmosfery Io.
Oczekiwane, choć jeszcze ostatatecznie nie potwierdzone związki to m.in. chlorek potasu (KCl), krzemiany (SiO), tlenek disiarki (S2O), a także różne izotopy siarki. Większość tych składników emituje w zakresie radiowym. W zależności od ich geometrii, niektóre molekuły emitują w dobrze znanych częstotliwościach podczas zmiany ich stanu rotacyjnego. Te cechy spektralne, zwane liniami rotacyjnymi ukazują się w zakresie submilimetrowym.
Dane obserwacyjne zostały uzyskane za pomocą radioteleskopu APEX o średnicy czaszy 12-stu metrów, znajdującego się na północy Chile. Instrument ten jest również prototypową anteną dla projektu ALMA (ang. Atacama Large Millimeter Array) - największego na świecie interferometru radiowego.
APEX
Antena projektu APEX (ang. The Atacama Pathfinder).
Po kilkunastu godzinach obserwacji i długotrwałej redukcji, Moullet i in. dokonali wstępnej detekcji chlorku potasu (KCl). Wyrzuty wulkaniczne na Io tworzą tworzą ogromny torus wokół Jowisza, zawierający wiele molekuł z potasem. Detekcja ta jest zatem "brakującym ogniwem" pomiędzy Io i torusem.
Zespół naukowców dokonał także pierwszej detekcji jednego z izotopów siarki (34S). Siarka posiada 25 znanych izotopów - wariantów siarki, które posiadają 16 protonów, ale różnią się ilością neutronów. Izotop 34S jest drugim pod względem obfitości z 18 neutronami.
Nieco wcześniej został wykryty najbardziej obfity izotop siarki, 32S, który posiada 16 neutronów. Niespodziewanie stosunek tych dwóch izotopów (34/32 S) jest dwukroknie większy niż w odniesieniu do reszty Układu Słonecznego co wskazuje na obfitość izotopu 34S. Tak wysoki stosunek tych izotopów notowano wcześniej dla odległych kwazarów - aktywnych jąder galaktyk z okresu młodości Wszechświata, zasilanych przez masywne czarne dziury.
Badacze uważają, że otrzymane wyniki sugerują istnienie niezidentyfikowanego procesu frakcjonowania (separacji składników), który ma miejsce w magmie, na powierzchni lub w samej atmosferze.
Pozostałe, oczekiwane, ale nie wykryte dotąd molekuły takie jak krzemiany lub tlenek disiarki pozostają niewykryte. Możliwe, że tych molekuł tam zwyczajnie nie ma, ale bardziej prawdopodobne jest to, że obserwacje nie są wystarczająco czułe aby umożliwić ich detekcję. Tutaj z pomocą mogą przyjść bardziej czułe obserwacje przy pomocy teleskopu ALMA.
Więcej informacji o tych badaniach można znaleźć w opublikowanym artykule w Astrophysical Journal (astro-ph): KLIKNIJ TUTAJ.
Io
Zdjęcie księżyca jowiszowego Io wykonane przez sondę Galileo.
Intensywna aktywność wulkaniczna na Io doprowadziła do powstania cienkiej atmosfery składającej się głównie z dwutlenku siarki (SO2) z dodatkiem takich związków jak tlenek siarki (SO), chlorek sodu (NaCl) oraz atomowej siarki i tlenu. Pomimo dużej aktywności, atmosfera tego księżyca pozostaje ograniczona. Modele teoretyczne przewidują różnorodność molekuł, które powinny być obecne w jego atmosferze, ale jak dotąd nie zostały zaobserwowane.
Niedawno zespół astronomów ze Stanów Zjednoczonych, Francji oraz Szwecji postanowił lepiej poznać atmosferę Io. W rezultacie naukowcy wykryli drugi pod względem obfitości stabilny izotop siarki (34S) i wstępnie chlorek potasu (KCl). Ten ostatni jest produkowany w wulkanicznych pióropuszach sugerując, że dają one stały wkład do atmosfery Io.
Oczekiwane, choć jeszcze ostatatecznie nie potwierdzone związki to m.in. chlorek potasu (KCl), krzemiany (SiO), tlenek disiarki (S2O), a także różne izotopy siarki. Większość tych składników emituje w zakresie radiowym. W zależności od ich geometrii, niektóre molekuły emitują w dobrze znanych częstotliwościach podczas zmiany ich stanu rotacyjnego. Te cechy spektralne, zwane liniami rotacyjnymi ukazują się w zakresie submilimetrowym.
Dane obserwacyjne zostały uzyskane za pomocą radioteleskopu APEX o średnicy czaszy 12-stu metrów, znajdującego się na północy Chile. Instrument ten jest również prototypową anteną dla projektu ALMA (ang. Atacama Large Millimeter Array) - największego na świecie interferometru radiowego.
APEX
Antena projektu APEX (ang. The Atacama Pathfinder).
Po kilkunastu godzinach obserwacji i długotrwałej redukcji, Moullet i in. dokonali wstępnej detekcji chlorku potasu (KCl). Wyrzuty wulkaniczne na Io tworzą tworzą ogromny torus wokół Jowisza, zawierający wiele molekuł z potasem. Detekcja ta jest zatem "brakującym ogniwem" pomiędzy Io i torusem.
Zespół naukowców dokonał także pierwszej detekcji jednego z izotopów siarki (34S). Siarka posiada 25 znanych izotopów - wariantów siarki, które posiadają 16 protonów, ale różnią się ilością neutronów. Izotop 34S jest drugim pod względem obfitości z 18 neutronami.
Nieco wcześniej został wykryty najbardziej obfity izotop siarki, 32S, który posiada 16 neutronów. Niespodziewanie stosunek tych dwóch izotopów (34/32 S) jest dwukroknie większy niż w odniesieniu do reszty Układu Słonecznego co wskazuje na obfitość izotopu 34S. Tak wysoki stosunek tych izotopów notowano wcześniej dla odległych kwazarów - aktywnych jąder galaktyk z okresu młodości Wszechświata, zasilanych przez masywne czarne dziury.
Badacze uważają, że otrzymane wyniki sugerują istnienie niezidentyfikowanego procesu frakcjonowania (separacji składników), który ma miejsce w magmie, na powierzchni lub w samej atmosferze.
Pozostałe, oczekiwane, ale nie wykryte dotąd molekuły takie jak krzemiany lub tlenek disiarki pozostają niewykryte. Możliwe, że tych molekuł tam zwyczajnie nie ma, ale bardziej prawdopodobne jest to, że obserwacje nie są wystarczająco czułe aby umożliwić ich detekcję. Tutaj z pomocą mogą przyjść bardziej czułe obserwacje przy pomocy teleskopu ALMA.
Więcej informacji o tych badaniach można znaleźć w opublikowanym artykule w Astrophysical Journal (astro-ph): KLIKNIJ TUTAJ.
Odpowiedz na pytanie zadane w sondzie.
Zjawiska oraz wydarzenia w nadchodzącym miesiącu.
Zagłosuj lub zgłoś swoją stronę.
Ostatnio pisaliście:
Andrzej NewTimes
26.09.2013, 22:27