对木星的月亮IO的火山影响是第一次直接显示的

时间：2021-10-27 19:52:03 来源：

显示木星的月子Io的综合图象在收音机（阿尔玛）和光学光（Voyager 1和Galileo）。IO的ALMA图像显示为第一次二氧化硫（黄色）从其火山上升。木星在背景（哈勃）中可见。

来自Atacama大毫米/亚瑟姆省阵列（ALMA）的新无线电图像首次显示火山活度对木星月亮IO气氛的直接影响。

IO是我们太阳系中最顽固的月亮。它举办了超过400个活性的火山，喷出硫磺气体，当它们在其表面冻结时，为其黄色白色橙红颜色提供。

虽然它非常薄 - 比地球大气层缩短约十亿次 - IO有一个可以教导我们关于IO的火山活动的氛围，并为我们提供进入异国情调的月亮的内部，并且在其五颜六色的外壳之下正在发生的事情。

以前的研究表明，IO的大气层主要是二氧化硫气体，最终来自火山活性。“然而，伯克利加州大学的Imke de Pater表示，尚未知道哪种过程驱动了IO气氛中的动态。”“当IO在阳光下时，是从冰冷的表面升华（从固体转变为气态）的火山活性，或者气体。

为了区分产生IO的大气的不同流程，天文学家团队使用Alma在困扰着木星的影子时制作月球的快照（他们称之为“Eclipse”）。

此视频显示Jupiter的Moon Io图像在收音机（用ALMA制造）和光学光线（用Voyager 1和Galileo Missions制造）。当IO在2018年3月（Eclipse）和Jupiter的影子到2018年9月，当Io进入木星的影子时，拿走了Alma图像。这些无线图像第一次显示从IO的火山上升的二氧化硫（黄色）上升。

“当IO进入木星的影子时，阳光直射时，对于二氧化硫气体而言，它太冷，它凝结在IO的表面上。在此期间，我们只能看到Volcanically-Sourced二氧化硫。因此，我们可以恰好看到火山活动的大量影响，“哥伦比亚大学，纽约州哥伦比亚大学的Satia Luszcz-Coupl。

由于Alma的精湛的分辨率和敏感性，天文学家可以首次清楚地看到二氧化硫（SO2）和硫磺（SO）的含量从火山上升。基于快照，他们计算了活性火山直接产生30-50％的IO的大气。

Alma图像还显示出火山的第三种气体：氯化钾（KCl）。“我们在火山地区看到KCL，我们没有看到SO2左右，”Luszcz-Cook说。“这是强有力的证据表明岩浆水库在不同的火山下不同。”

由于一个称为潮热的过程，IO是火山活跃的。io轨道在一个轨道中的木星不是很圆的，就像我们的月亮总是面对地球的一面，所以io的同一侧总是面对木星。木星的其他卫星欧罗巴和甘卵腺的引力引起了大量的内部摩擦和热量，从而产生了Loki Patera等火山，其中跨越200多千米（124英里）。“通过研究IO的气氛和火山的活动，我们不仅可以了解火山，而且还了解潮热过程和IO的内部，”Luszcz-Cook补充道。

一个大未知的仍然是IO的较低气氛中的温度。在未来的研究中，天文学家希望用ALMA衡量这一点。“为了测量IO的气氛的温度，我们需要在我们的观察结果中获得更高的分辨率，这要求我们在更长的一段时间内观察到月球。当IO在阳光下，我们只能这样做，因为它在日食中没有花太多时间，“De Pater说。“在这样的观察中，IO将旋转数十度。我们需要应用帮助我们制作未涂抹图像的软件。我们以前用这是用ALMA和非常大的阵列（VLA）制作的Jupiter的无线图像。“

参考：“ALMA观察IO进入并出来的Eclipse”由Imke de Pater，Statia Luszcz-Cook，Patricio Rojo，Erin Redwing，Katherine de Kleer和Arielle Moullet，行星科学杂志.DOI：
10.3847 / PSJ / ABB93D

国家射电天文台是美国国家自然科学基金会的机构，由美国联合大学（Associated University，Inc.）共同合作经营。

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