ALMA ziet vulkanische gassen in de atmosfeer van Io
Indiase astronomen hebben met behulp van de Atacama Large Millimeter/sunmillimeter Array (ALMA) aceton, dizwavelmonoxide en koolstofmonoxide gevonden in de atmosfeer van de Jupitermaan Io.
Io is de binnenste van de vier Galileïsche manen van Jupiter en de op drie na grootste maan in ons zonnestelsel. Buiten de Aarde is het de enige plek in ons zonnestelsel waar actief vulkanisme plaatsvindt zoals we dat ook op onze planeet kennen.
Io kent meer dan 400 actieve vulkanen. Deze vulkanen worden veroorzaakt doordat het maantje door de aantrekkingskracht van Jupiter en de andere Galileïsche manen wordt gekneed. De geel-wit-oranje-rode kleuren van Io zijn afkomstig van bevroren zwaveldioxide, elementair zwavel en verschillende zwavel-allotropen aan het oppervlak.
Io heeft een dunne atmosfeer die ons meer kan leren over de vulkanische activiteit van deze exotische maan. De atmosfeer biedt ons ook een kijkje in het binnenste. Deze dunne atmosfeer bestaat voornamelijk uit verschillende vluchtige stoffen zoals zwaveldioxide (SO2), zwavelmonoxide (SO), natriumchloride (NaCl) en een kleine hoeveelheid water. De vulkanische moleculen op Io zijn voornamelijk ontstaan door de combinatie van de specifieke sublimatie van de vulkanische vorstlaag en uitgassing.
Voor hun onderzoek maakten de astronomen gebruik van hoge resolutie interferometrische gegevens die met de ALMA zijn verkregen. Ze identificeerden ook de emissiemijn van aceton (CH3COCH3) en dizwavelmonoxide (S2O) en een absorptielijn van koolstofmonoxide (CO). Hoe aceton kan ontstaan in de vulkanische atmosfeer van Io is volledig onbekend maar de spectroscopische detectie impliceert dat er een grote hoeveelheid methaanverbindingen voorkomt op de maan.
Het koolmonoxide gas ontstaat tijdens de fotolyse van aceton. Dizwaveloxide ontstaat tijdens het uiteenvallen van zwavelmonoxide tijdens een disproportioneringsreactie. Dit is een reactie waarbij eenzelfde atoomsoort zowel naar een hoger als naar een lager oxidatiegetal gaat. Bij een dergelijke reactie wordt eenzelfde deeltje dus zowel geoxideerd als gereduceerd.
De onderzoekers denken dat het vluchtige aceton en koolstofmonoxide vermoedelijk bij de Loki vulkaan in helderheid toenemen. De rode kleuren van Io’s vulkanen worden voornamelijk veroorzaakt door dizwavelmonoxide (S2O).
De astronomen geven aan dat er meer onderzoek gedaan moet worden of ze naast elkaar voorkomen op dezelfde plekken in de atmosfeer zodat er meer informatie verkregen kan worden over de hoeveelheden waardoor er meer gezegd kan worden over de chemische processen die zich afspelen op Io.
Het onderzoek van de astronomen werd op 31 maart gepubliceerd op de arXiv.org preprintserver.
Eerste publicatie: 8 april 2021
Bron: Sci-News
