Credito d'immagine: NASA
Un team di astronomi francesi e americani ha scoperto la presenza di sale (NaCl) nell'atmosfera di Io. L'atmosfera di Io è stata studiata per diversi anni ormai, osservata dapprima da vicino dal veicolo spaziale Voyager, ma questa è la prima volta che è stato trovato che contiene buon vecchio "sale da tavola".
L'atmosfera della luna di Giove Io è una delle più peculiari del Sistema Solare. Nel 1979, l'astronave Voyager rivelò il vulcanismo attivo (Figura 1, a sinistra) sulla superficie del satellite e scoprì una tenue atmosfera locale di SO2. Dal 1990, le osservazioni delle onde millimetriche acquisite all'IRAM (telescopio franco-tedesco-spagnolo) e le osservazioni UV con HST hanno fornito una descrizione un po 'più dettagliata di questa atmosfera. La pressione superficiale tipica è di circa 1 nanobar e, in un modo unico nel Sistema Solare, l'atmosfera presenta forti variazioni orizzontali, essendo apparentemente concentrate in una banda equatoriale. I principali composti atmosferici sono SO2, SO e S2. L'atmosfera è probabilmente prodotta, da un lato dall'uscita vulcanica diretta, e dall'altro dalla sublimazione dei ghiacci di SO2 che coprono la superficie di Io.
Tuttavia, è stato a lungo sospettato che l'atmosfera di Io debba contenere altre specie chimiche. Già nel 1974, l'imaging e la spettroscopia visibili rivelavano una "nuvola" di sodio atomico (Figura 1, a destra), centrata approssimativamente sull'orbita di Io. Studi successivi dettagliati di questa nuvola hanno indicato una struttura complessa, comprese in particolare le caratteristiche del "sodio veloce", per la produzione di cui è stato evidenziato il ruolo degli ioni molecolari (NaX +). Queste scoperte hanno naturalmente sollevato la questione dell'origine del sodio nell'ambiente di Io. Dalla luminosità delle emissioni ottiche di Na, si può stimare che circa 1026-1027 atomi di sodio lasciano Io al secondo.
Nel 1999, il cloro in forma atomica e ionizzata fu scoperto attorno a Io, con un'abbondanza paragonabile a quella del sodio (mentre l'abbondanza cosmochimica di Na è circa 15 volte quella di Cl). Ciò suggerisce un'origine comune, essendo NaCl un genitore plausibile naturale di entrambi. Allo stesso tempo, sulla base dei calcoli di equilibrio termochimico, NaCl è stato proposto di essere un composto importante dei magmi vulcanici di Io, con un'abudanza relativa alla SO2 pari a diversi percento.
Sulla base di queste scoperte e previsioni, una campagna di osservazione è stata condotta da E. Lellouch, dall'Osservatorio di Parigi, e diversi colleghi francesi e americani al radiotelescopio IRAM da 30 m nel gennaio 2002. Due linee rotazionali di NaCl a 143 e 234 GHz erano inequivocabili rilevato (Figura 2.). Poiché la tensione di vapore di questo sale è del tutto trascurabile, NaCl non può essere in equilibrio di sublimazione con la superficie di Io e la sua presenza deve derivare direttamente dalla continua produzione vulcanica. Sembra essere una specie armosferica minore. Il modello fisico più plausibile descrive l'atmosfera di NaCl come più localizzata rispetto a SO2, a causa della sua durata molto breve (poche ore al massimo) e probabilmente limitata ai centri vulcanici. L'abbondanza di NaCl locale in questo modello è dello 0,3-1,3% di SO2, significativamente inferiore alle previsioni. Dai punti di forza della linea si possono derivare tassi di emissione vulcanica di (2-8) x1028 molecole di NaCl al secondo. Secondo i modelli fotochimici e di fuga, solo una piccola parte di queste molecole fuoriesce da Io (circa lo 0,1%). Una quantità leggermente maggiore (1-2%) lascia Io in forma atomica dopo essere stato fotolizzato a Na e Cl. La stragrande maggioranza delle molecole di NaCl emesse vulcanicamente ricadono in superficie dove si condensano, contribuendo potenzialmente al colore bianco di alcuni dei terreni di Io. In conclusione, sembra che NaCl fornisca un'importante fonte di sodio e cloro nell'ambiente di Io; tuttavia resta da chiarire la precisa natura chimica degli ioni molecolari NaX +.
Fonte originale: Comunicato stampa dell'Osservatorio di Parigi
