ALMA对Io的大气显示出火山影响

来自阿塔卡马大毫米/亚毫米阵列(ALMA)的新无线电图像首次显示了火山活动对木星月球Io大气的直接影响。

艾欧是我们太阳系中火山活动最活跃的月亮。它拥有400多个活火山，喷出的硫磺气体在凝结在伊奥表面时会呈现出黄白色，橙红色。尽管它非常稀薄(比地球大气层薄约十亿倍)，但伊欧的大气层可以让我们了解伊欧的火山活动，并为我们提供了通向异国月亮内部以及其多彩地壳下方正在发生的情况的窗口。

先前的研究表明，艾奥的大气主要由二氧化硫气体主导，而二氧化硫气体最终来自火山活动。加利福尼亚大学伯克利分校的伊克·德·帕特说：“但是，尚不清楚哪个过程驱动艾奥大气的动力学。” “是火山活动，还是Io在阳光下从冰面升华(从固态转变为气态)的气体?”

为了区分引起艾奥大气的不同过程，一个天文学家团队使用ALMA拍摄了月亮从木星的阴影中穿出(它们称为“月食”)的快照。

“当艾奥进入木星的阴影中，并且没有阳光直射时，它对二氧化硫气体来说太冷了，它凝结在艾奥表面上。在此期间，我们只能看到火山源的二氧化硫。因此，我们可以确切地看到火山活动影响了大部分大气。”纽约哥伦比亚大学的Statia Luszcz-Cook解释说。

得益于ALMA出色的分辨率和灵敏性，天文学家们第一次可以清楚地看到二氧化硫(SO2)和一氧化硫(SO)的羽状物从火山中升起。根据快照，他们计算出活火山直接产生Io大气的30-50%。

ALMA图像还显示出有第三种气体从火山喷出：氯化钾(KCl)。Luszcz-Cook说：“我们在没有看到SO2或SO的火山区看到了氯化钾。” “有力的证据表明，在不同的火山下，岩浆储层是不同的。”