Theo các quan sát mới, bầu khí quyển của mặt trăng núi lửa Io của sao Mộc đóng băng và tan băng định kỳ khi hành tinh này chặn nhiệt từ Mặt trời. Io là đối tượng hoạt động núi lửa mạnh nhất trong Hệ Mặt trời của chúng ta.
Núi lửa của mặt trăng được gây ra bởi lực hấp dẫn của Sao Mộc và các mặt trăng khác tạo ra hoạt động địa chất. Điều này khiến các núi lửa của Io thải ra lưu huỳnh điôxit (SO 2 ) ở dạng khói kéo dài tới 482 km trên bề mặt.
Kết quả là, bầu khí quyển mỏng của mặt trăng bao gồm chủ yếu là khí sulfur dioxide.
Nghiên cứu mới cho thấy khí này đóng băng như băng trên bề mặt mặt trăng khi sao Mộc đổ bóng, khiến bầu khí quyển tạm thời sụp đổ.
Khi Sao Mộc di chuyển ra khỏi nhật thực, Io một lần nữa được phơi nắng và băng lại thăng hoa trở lại thành khí.
Bầu khí quyển của Io bắt đầu sụp đổ khi nhiệt độ giảm từ khoảng -148°C xuống khoảng -168°C trong thời gian xảy ra nhật thực.
Nhật thực này xảy ra hơn hai giờ mỗi ngày trên Io, tương đương với 1,7 ngày trên Trái đất.
Nghiên cứu được thực hiện bằng cách sử dụng Máy quang phổ Texas Echelon Cross Echelle (TEXES) trên kính viễn vọng Gemini North ở Hawaii.
Thiết bị này có thể đo bầu khí quyển của Io bằng cách sử dụng bức xạ nhiệt thay vì ánh sáng, nghĩa là có thể quan sát thấy những thay đổi ngay cả khi mặt trăng ở trong bóng tối.
John Spencer của Viện Nghiên cứu Tây Nam cho biết: “Điều này xác nhận rằng bầu khí quyển của Io luôn ở trạng thái sụp đổ và sửa chữa, đồng thời cho thấy rằng một phần lớn bầu khí quyển được hỗ trợ bởi sự thăng hoa của băng SO 2 ”.
“Mặc dù các ngọn núi lửa hoạt động mạnh trên Io là nguồn SO 2 cuối cùng, ánh sáng mặt trời kiểm soát áp suất khí quyển hàng ngày bằng cách kiểm soát nhiệt độ của băng trên bề mặt.
Chúng tôi đã nghi ngờ điều này từ lâu, nhưng cuối cùng cũng có thể xem nó xảy ra.”