Несмотря на присутствие на месте космического корабля, некоторые исследования спутников Юпитера по-прежнему лучше проводить с Земли. Большой миллиметровый/субмиллиметровый массив Atacama (ALMA) использовался для изучения газов NaCl (поваренная соль) и KCl в атмосфере Ио, одного из четырех больших спутников Юпитера. Температура газов и соотношение между ними подразумевают, что они были выпущены из магматических очагов, температура которых достигает около 1000°C.
Ио находится в неровной части солнечной окрестности. Спутник не только вращается близко к Юпитеру, где гравитационный колодец крутой, но и находится в орбитальном резонансе со спутниками Европой и Ганимедом; вокруг Юпитера четыре раза за время, необходимое для совершения двух и одного оборота соответственно. Приливные силы, создаваемые этим гравитационным танцем, поддерживают внутри Европы достаточно тепла, чтобы иметь внутренний океан, но в случае с Ио они настолько сильнее, что Луна состоит из шара горячей магмы.
Результатом является то, что в препринте на ArXiv.org называется «Самое вулканически активное тело в нашей Солнечной системе», где 400 известных вулканов выделяют потоки диоксида серы и смеси газовых примесей. Авторы отметили, что температура магматического очага влияет на долю выделяемых газов.
Ни хлорид натрия, ни хлорид калия не задерживаются в атмосфере Ио более нескольких часов. Сравнивая содержание двух газов, авторы оценили температуру восьми извержений в период с 2012 по 2018 год.
Прямые измерения атмосферных температур помещают их между 500 и 1000 К, но магматические очаги, безусловно, должны быть более горячими.
Авторы обнаружили более высокое соотношение калия и натрия в вулканических шлейфах, чем в метеоритах, предполагая, что вулканы преимущественно выделяли KCl. Это согласуется с температурами между точками конденсации двух газов: 1173 и 1373 К соответственно. Наблюдаемые вариации соотношений указывают на то, что магматические очаги Ио имеют разные температуры в пределах этого температурного диапазона.
Профессор Яни Радебо из Университета Брингема Янга ранее называла Ио «лабораторией ранней Земли… прямо тогда, когда зарождалась жизнь», объясняя, почему она изучает ее и спутник Сатурна Титан. Она сказала: «Это исследование подтверждает, что лавы, извергающиеся на Ио, вероятно, в основном базальтовые по составу, исходя из их температуры».
Это означает, что они, вероятно, имеют много общего с морским дном на Земле, а также с так называемыми «морями» Луны и камнями на Венере и Марсе.
В процессе авторы обнаружили некоторые другие аспекты вулканической луны. Атмосфера двуокиси серы (SO 2) на Ио требует солнечного света для ее поддержания. Когда он входит в тень Юпитера, эта часть атмосферы разрушается только для того, чтобы восстановиться, когда Ио снова возвращается к свету. Однако данные ALMA указывают на то, что содержание NaCl или KCl не изменилось, предполагая, что не только солнечный свет не оказывал прямого воздействия на эти газы, но также не было и косвенного влияния через концентрации серы.
Пространственное разрешение ALMA настолько хорошее, что команда смогла нанести газы на конкретные части Ио. Пиковые плотности SO 2 не всегда были в тех же местах, что и NaCl и KCl, что позволяет предположить, что, хотя оба они имеют вулканическое происхождение, они не всегда высвобождаются одними и теми же вулканами.
