L’atmosfera di Io durante le eclissi

Un team guidato dal Southwest Research Institute ha documentato i cambiamenti atmosferici su Io, satellite di Giove dall’intensa attività vulcanica, che avvengono quando il gigante gassoso proietta la sua ombra sulla superficie della luna durante l’eclissi giornaliera.

Lo studio, condotto da Costantine Tsang, ha concluso che la sottile atmosfera di Io, costituita principalmente da biossido di zolfo emesso dai vulcani, collassa quando questo gas congela sulla superficie, nel periodo in cui Io si trova nell’ombra di Giove.

Quando la luna esce dalla fase di eclisse e il ghiaccio si scalda, l’atmosfera si riforma attraverso la sublimazione, processo in cui il ghiaccio torna direttamente in forma gassosa. “Questo studio è il primo in cui gli scienziati hanno osservato questo fenomeno direttamente, permettendoci di migliorare la nostra comprensione di questa luna geologicamente attiva”, ha detto Tsang, un ricercatore che ha partecipato allo studio. I risultati sono stati pubblicati su Journal of Geophysical Research. Il team ha utilizzato il telescopio Gemini North alle Hawaii e lo spettrografo Texas Echelon Croce Echelle Spectrograph (TEXES).

I dati hanno dimostrato che l’atmosfera di Io comincia a “sgonfiarsi” quando le temperature scendono da circa -148 gradi (se illuminata dal Sole) a circa -168 gradi durante un’eclissi. L’eclissi si verifica per 2 ore ogni giorno di Io (circa 1,7 giorni terrestri). In piena eclissi, l’atmosfera collassa in modo efficace quando la maggior parte del biossido di zolfo si deposita sulla superficie della luna. L’atmosfera si riforma quando la superficie si riscalda, una volta che la luna torna alla piena luce solare.

“Questo conferma che l’atmosfera di Io è in un costante stato di collasso e ricostituzione”, ha detto John Spencer, che ha partecipato allo studio. “Sebbene i vulcani iperattivi di Io siano la fonte essenziale del biossido di zolfo, la luce del Sole regola la pressione atmosferica su base quotidiana attraverso il controllo della temperatura del ghiaccio sulla superficie. Lo abbiamo a lungo sospettato, ma ora possiamo finalmente vederlo accadere”.

Prima dello studio, l’osservazione diretta dell’atmosfera di Io durante l’eclisse non era stata possibile perché l’atmosfera di Io è difficile da osservare nel buio dell’ombra di Giove. Questa innovazione è stata resa possibile dal fatto che TEXES misura l’atmosfera utilizzando la radiazione di calore, non la luce solare.

Io è l’oggetto più vulcanicamente attivo del Sistema Solare. I vulcani di Io emettono pennacchi di gas che si estendono fino a 480 chilometri sopra la superficie e producono estese colate di lava che possono fluire per centinaia di chilometri.

[ Barbara Bubbi ]

http://phys.org/news/2016-08-space-scientists-io-atmospheric-collapse.html

Credit: Southwest Research Institute