Crédito de imagem: NASA
Uma equipe de astrônomos franceses e americanos descobriu a presença de sal (NaCl) na atmosfera de Io. A atmosfera de Io é estudada há vários anos, observada pela primeira vez pela sonda Voyager, mas é a primeira vez que se constata que ele contém um bom e velho "sal de mesa".
A atmosfera da lua Io de Júpiter é uma das mais peculiares do Sistema Solar. Em 1979, a sonda Voyager revelou vulcanismo ativo (Figura 1, à esquerda) na superfície do satélite e descobriu uma atmosfera SO2 local e tênue. Desde 1990, as observações de ondas milimétricas adquiridas no IRAM (telescópio francês-alemão-espanhol) e as observações UV com o HST forneceram uma descrição um pouco mais detalhada dessa atmosfera. A pressão superficial típica é de cerca de 1 nanobar e, de uma maneira única no Sistema Solar, a atmosfera exibe fortes variações horizontais, aparentemente concentrada em uma faixa equatorial. Os principais compostos atmosféricos são SO2, SO e S2. A atmosfera é provavelmente produzida, por um lado, pela produção vulcânica direta e, por outro lado, pela sublimação dos gelados de SO2 que cobrem a superfície de Io.
No entanto, há muito que se suspeita que a atmosfera de Io deva conter outras espécies químicas. Já em 1974, imagens visíveis e espectroscopia revelaram uma "nuvem" de sódio atômico (Figura 1, à direita), aproximadamente centrada na órbita de Io. Estudos subsequentes detalhados dessa nuvem indicaram uma estrutura complexa, incluindo características notavelmente “rápidas de sódio”, cuja produção foi evidenciada pelo papel dos íons moleculares (NaX +). Essas descobertas naturalmente levantaram a questão da origem do sódio no ambiente de Io. A partir do brilho das emissões ópticas de Na, pode-se estimar que cerca de 1026-1027 átomos de sódio deixam Io a cada segundo.
Em 1999, o cloro na forma atômica e ionizada foi descoberto em torno de Io, com uma abundância comparável à do sódio (enquanto a abundância cosmoquímica de Na é cerca de 15 vezes a do Cl). Isso sugere uma origem comum, sendo o NaCl um pai natural plausível de ambos. Ao mesmo tempo, com base em cálculos de equilíbrio termoquímico, o NaCl foi proposto como um importante composto dos magmas vulcânicos de Io, com uma abudância relativa ao SO2 tão alta quanto vários por cento.
Com base nessas descobertas e previsões, uma campanha de observação foi conduzida por E. Lellouch, do Observatório de Paris, e vários colegas franceses e americanos no radiotelescópio IRAM de 30 m em janeiro de 2002. Duas linhas rotativas de NaCl em 143 e 234 GHz eram inequivocamente detectado (Figura 2.). Como a pressão de vapor desse sal é totalmente desprezível, o NaCl não pode estar em equilíbrio de sublimação com a superfície de Io e sua presença deve resultar diretamente da saída vulcânica contínua. Parece ser uma espécie armosférica menor. O modelo físico mais plausível descreve a atmosfera de NaCl como mais localizada que o SO2, devido à sua vida útil muito curta (no máximo algumas horas) e provavelmente restrita aos centros vulcânicos. A abundância local de NaCl neste modelo é de 0,3-1,3% de SO2, significativamente menor do que o previsto. A partir das forças da linha, podem ser derivadas taxas de emissão vulcânica de (2-8) x1028 moléculas de NaCl por segundo. De acordo com os modelos fotoquímicos e de escape, apenas uma pequena fração dessas moléculas escapa de Io (cerca de 0,1%). Uma quantidade um pouco maior (1-2%) deixa Io na forma atômica após ser fotolisada em Na e Cl. A grande maioria das moléculas de NaCl vulcicamente emitidas volta à superfície onde se condensam, contribuindo potencialmente para a cor branca de alguns dos terrenos de Io. Em conclusão, parece que o NaCl fornece uma fonte importante de sódio e cloro no ambiente de Io; no entanto, a natureza química precisa dos íons moleculares NaX + ainda precisa ser elucidada.
Fonte original: Comunicado de imprensa do Observatório de Paris
