جَو آیو، ماه آتشفشانی مشتری بالا و پایین میرود

بر پایهی پژوهش تازهای که با سرمایهگذاری ناسا انجام گرفته، آیو، ماه آتشفشانی مشتری دارای جو تنُکی است که در سایهی مشتری چگالیده شده و بر روی سطح آن یخ میبندد. در این پژوهش، اثر چگالندهی سایهای که مشتری به هنگام خورشیدگرفتگیهای روزانه بر گازهای آتشفشانی این ماه میاندازد آشکار شده است. آیو آتشفشانیترین جرم در سامانهی خورشیدی است. آتشفشانهای آن به دلیل گرمایش کِشندی پدید میآیند، این گرمایش دستاورد نیروهای گرانشی است که از سوی مشتری و ماههای دیگر بر آیو وارد میشود و به فعالیتهای زمینشناختی، به ویژه آتشفشان در آن میانجامند؛ این آتشفشانها چتری از گاز دیاکسید گوگرد که میتواند تا ۴۸۰ کیلومتری بر فراز سطح آیو گسترده شوند تولید میکنند و همچنین میدانهای گدازهای پهناوری از بازالت که میتوانند تا صدها کیلومتر بر سطح روان شوند. در این پژوهش تازه شواهدی از تغییرات جَوی چشمگیر در آیو دیده شده که با قرار گرفتن مشتری میان خورشید و این ماه، و افتادن سایهاش بر آن رخ میدهد. جو نازک و تنُک آیو به طور عمده از گاز دیاکسید گوگرد (SO2) که توسط آتشفشانها پدید آمده تشکیل شده است. با افتادن سایهی مشتری بر سر آیو، این گاز چگالیده شده و بر روی سطح یخ میبندد، و سپس با کنار رفتن مشتری و گرم شدن زیر نور خورشید، فرازیده (تصعید- گذرش مستقیم از جامد به گاز) شده و در نتیجه دوباره بازیافت میشود. در این پژوهش از تلسکوپ بزرگ و ۸ متری جمینی شمالی در هاوایی و یک دستگاه طیفنگار به نام TEXES بهره گرفته شد. دادهها نشان دادند که جو آیو به هنگام خورشیدگرفتگی و رفتن آن در سایهی مشتری، و اُفت دمایش از ۱۴۸- درجهی سانتیگراد به ۱۶۷- درجهی سانتیگراد، کوچک و فشرده میشود، مانند توپی که بادش خالی شود. روز آیو ۱.۷ برابر روز زمین است و خورشیدگرفتگی در آن به مدت ۲ ساعت رخ میدهد. در زمان گرفتگی کامل، جو آیو به شدت چگالیده میشود به گونهای که بیشتر گاز دیاکسید گوگرد بر روی سطح یخ میزند. با بیرون رفتن کامل از سایه و گرم شدن سطح زیر نور خورشید، این یخها باز شده و دوباره به گاز دیاکسید گوگود تبدیل میشوند. ... جان اسپنسر، نویسندهی همکار این پژوهش از بنیاد پژوهشی جنوب باختر میگوید: «این تایید میکند که جو آیو در یک حالت پیوستهی چگالش و بازیافت است، و نشان میدهد که درصد بالایی از این جو دستاورد فرازش (تصعید) یخ دیاکسید گوکرد است. اگرچه آتشفشانهای بیشفعال آیو سرچشمهی اصلی SO2 هستند، ولی این آفتاب است که فشار جَوی را در فرآیندی روزانه و با کنترل دمای یخ سطحی اداره میکند. ما از مدتها پیش به این پدیده گمان برده بودیم ولی اکنون دیگر میتوانیم رخ دادنش را هم ببینیم.» تا پیش از این پژوهش، مشاهدهی مستقیم جو آیو به هنگام خورشیدگرفتگی امکان پذیر نبود زیرا به سختی میشود این جو را در تاریکی سایهی م....