Откуда сера на Ио?

В этом ответе на Movies.SE собраны некоторые интересные факты о поверхности и атмосфере спутника Юпитера Ио, где преобладает сера. Но это заставило меня задуматься, откуда вообще взялась вся сера. Вулканы, питаемые приливным нагревом внутренних помещений, говорят, очень хорошо, но вулканы не производят серу.

Может быть, Ио просто необычайно богата серой сразу после того, как она образовалась? Или другие галилеевские спутники содержат такое же количество серы, но не имеют ее снаружи? Потому что им не хватает вулканизма? На Земле действительно есть вулканизм, но это не привело к тому, что на ее поверхности преобладает сера. Во-первых, потому, что у нас было меньше серы, или просто потому, что наша атмосфера содержит более легкие элементы, которые преобладают над тем же количеством серы, что и на Ио?

Все золото на Земле образовано от одного удара метеорита. Так что «специализированный» состав тел, намного меньших Земли, не кажется таким уж странным.
@СФ. Я не думаю, что это правда. Я посмотрел, и оказалось, что это был период метеоритных дождей продолжительностью 200 миллионов лет, который принес золото.
@Rikky-Ticky-Tavi О чем ты вообще говоришь? Золото, падающее с небес в виде метеоритного дождя через миллиарды лет после образования Земли? Как же тогда золото (или сера) изначально сконцентрировалось в одном астероиде?
@SF и LocalFluff - Рикки-Тикки-Тави прав. Большинство геологов придерживаются мнения, что все (или почти все) золото в земной коре не является первозданным, а было отложено во время поздней тяжелой бомбардировки (также являющейся причиной образования большинства лунных кратеров). Это был период интенсивной метеорной активности продолжительностью от 200 до 300 миллионов лет, начавшийся примерно 4,1 миллиарда лет назад. Тем не менее, большая часть земного золота, по-видимому, является первичным, но это первичное золото находится в ядре Земли, а не вблизи поверхности.

Ответы (2)

Ошибочно думать об этих вулканах на Ио как о серных вулканах. Это старая идея. Вместо этого вулканы Ио несколько похожи на вулканы на Земле, где первичным продуктом является основная порода (возможно, ультраосновная порода в случае Ио), но с большим количеством летучих веществ в качестве вторичных продуктов.

В случае вулканов на Земле эти летучие вещества включают воду, углекислый газ и различные газообразные соединения серы. Много соединений серы. В результате извержения вулкана Лаки в Исландии в 1783-1784 годах и извержения горы Тамбора в 1815 году на Филиппинах в атмосферу было выброшено огромное количество диоксида серы. Оба этих извержения оказали очень значительное (но кратковременное) воздействие на климат Земли. В настоящее время считается, что гораздо более сильные извержения вулканов несут ответственность за многие события вымирания, в том числе крупнейшее из всех, пермско-триасовое вымирание.

На Ио нет воды и очень мало углекислого газа. Летучие вещества, выпущенные вулканами Ио, в основном представляют собой соединения серы. Если на Ио когда-то и была вода, то она давно ее потеряла. То же самое верно и для углекислого газа. Вода и углекислый газ легкие и очень летучие. Диоксид серы на 45% плотнее, чем CO 2 , и значительно менее летуч, чем вода или CO 2 . Хотя Ио не может полностью удержать свою разреженную атмосферу из диоксида серы, пониженная летучесть означает, что значительная часть этого выброшенного газообразного диоксида серы конденсируется и падает на поверхность Ио, чтобы в конечном итоге быть переработанным внутрь Ио.

Что касается того, откуда взялась вся эта сера, сера-32 является десятым наиболее распространенным изотопом в Солнечной системе и в Галактике. Причина такого изобилия заключается в том, что 32 S находится на альфа-лестнице, процесс синтеза, который в конечном итоге приводит к образованию 56 Ni (который быстро распадается на 56 Co, а затем на 56 Fe) в сверхновых. Именно благодаря альфа-лестнице мы видим так много углерода, кислорода, неона, магния, кремния, серы и железа во Вселенной.

Очень хорошо! Эта или эта ссылка может быть полезной для некоторых, кто задумается об альфа-лестнице.
@uhoh - я думал об этом, когда писал свой ответ, а потом передумал. Я видел слишком много явно неправильного в Википедии, где я являюсь экспертом в предметной области. Я видел слишком много того, что кажется неправильным в Википедии (и провел слишком много исследований, чтобы обнаружить, что это неправильно) в тех местах, где я всего лишь случайный эксперт. Википедия перестала быть хорошим источником. Я дам ссылку на него, когда узнаю, что это правильно, но даже в этом случае я должен завести привычку ссылаться на конкретную версию.
Да, я прекрасно понимаю, что вы имеете в виду. Википедия хороша, но это не справочный документ. Я, наверное, слишком часто использовал его таким образом - спасибо за напоминание!

Мы могли бы также подумать, что серу просто легче увидеть на Ио, чем на Земле. Вулканы как на Земле, так и на Ио производят сернистые соединения, но на Земле как атмосферные, так и биологические процессы смешиваются с другими материалами в лито- и биосферах, делая серу менее заметной на Земле, чем на Ио.

Атмосферные процессы на Земле возникают из-за присутствия большого количества кислорода и влаги, которые вступают в реакцию с соединениями серы с образованием разбавленной серной кислоты [1] . Серная кислота и любые соли, которые она образует с горными породами (такими как гипс), затем распределяются в почве и водоемах. Сульфаты, в свою очередь, могут казаться инертными, но на самом деле они попадают в биосферу и включаются в сложный круговорот, описанный в обзоре Варнека [2] .

использованная литература

1. Патрисия Шейпли, «Сера в атмосфере» (2010).

2. Питер Варнек, «Соединения серы в атмосфере», Международная геофизика: химия природной атмосферы, Vol. 41, гл. 10, стр. 484-542 (1988).

Откуда сера на Ио?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v