이오 (위성): 두 판 사이의 차이
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이오의 기온은 저고도에서는 이산화 황의 고체 상과 기체 상이 동적 평형을 이룰 정도의 낮은 온도이며, 높은 고도에서는 대기가 희박하여 이오의 플라스마 토러스의 플라스마나 자속 다발의 [[줄 발열]]에 의해 가열되므로 1800[[켈빈|K]]에 이른다.<ref name="IobookChap10" /><ref name="Walker2010" /> 이오의 대기압은 매우 낮으므로 이오의 지표면에 대기가 미치는 영향은 적으나, 예외적으로 이산화 황의 고체 상이 많은 지역에서 적은 지역으로 일시적인 이동이 일어날 때와 화산 분출물의 고리가 커질 때에는 이오의 대기가 영향을 미친다.<ref name="IobookChap10" /><ref name="Walker2010" /> 또, 이오의 희박한 대기와 낮은 대기압으로 인해 이오에 착륙하는 탐사선은 착륙할 때 공기 주머니를 이용해 충격을 흡수하는 방식이 아닌 역추진 [[로켓]]을 이용하여 착륙해야 하며, 착륙 후에도 [[목성]]에서 나오는 강력한 [[방사선]]에도 버틸 수 있어야 할 것이다.
이오의 대기는 목성의 자기장에 의해 계속해서 제거되어 이오를 둘러싸고 있는 중성 구름이나 이오의 플라스마 토러스 쪽으로 이동한다. 매 초마다 이오의 대기에서 약 1톤의 물질이 제거되었다가 다시 끊임없이 채워지기를 반복한다.<ref name="IobookChap11" /> 이산화 황(SO<sub>2</sub>)을 가장 많이 방출하는 원천은 화산으로, 평균적으로 매 초마다 이오의 대기에 10<sup>4</sup>kg의 이산화 황을 방출하며, 이는 다시 응축되어 표면으로 떨어진다.<ref name=autogenerated2>{{cite book |last=Geissler |first=P. E. |last2=Goldstein |first2=D. B. |editor-last=Lopes |editor-first=R. M. C. |editor2-last=Spencer |editor2-first=J. R. |title=Io after Galileo |year=2007 |publisher=Springer-Praxis |isbn=3-540-34681-3 |pages=163–192 |chapter=Plumes and their deposits }}</ref> 이오의 대기 중에 존재하는 이산화 황의 양은 태양 빛이 표면에서 고체 상태로 존재하는 이산화 황을 지속적으로 승화시킴으로써 유지된다.<ref name="Moullet2010">{{cite journal |last=Moullet |first=A. |author2=''et al.'' |title=Simultaneous mapping of SO2, SO, NaCl in Io's atmosphere with the Submillimeter Array |journal=Icarus |volume=press |issue= 1 |series=in |page=353 |year=2010 |url= |doi=10.1016/j.icarus.2010.02.009 |bibcode=2010Icar..208..353M }}</ref> 따라서 낮 동안에는 태양 빛을 많이 받아 따뜻하고 화산 활동이 활발한 적도에서 위도 40°까지의 지역에 대기가 집중되어 있다.<ref name="Feaga2009">{{cite journal |last=Feaga |first=L. M. |author2=''et al.'' |title=Io's dayside {{chem|SO|2}} atmosphere |journal=Icarus |volume=201 |issue=2 |pages=570–584 |year=2009 |url= |doi=10.1016/j.icarus.2009.01.029 |bibcode=2009Icar..201..570F }}</ref> 또, 관측 결과에 따르면 목성을 마주보지 않는 면에 이산화 황이 풍부하게 존재하므로 이 지역에서의 대기 밀도가 비교적 높으며, 이오가 태양과 가까울 때에도 대기 밀도가 증가하는 것이 확인되었다.<ref name="IobookChap10" /><ref name="Moullet2010" /><ref name="AlohaIo">{{cite web |last=Spencer |first=John |url=http://www.planetary.org/blog/article/00001980/ |title=Aloha, Io |work=The Planetary Society Blog |publisher=The Planetary Society |date=2009-06-08}}</ref> 그러나 화도 인근에서 가장 높은 밀도가 관측된 적이 있는 것을 고려하면 화산 폭발로 인한 기체의 분출도 이오의 대기에 큰 영향을 미치는 것으로 보인다.<ref name="IobookChap10" /> 대기 중의 이산화 황 농도는 표면 온도와 밀접하게 연관되어 있기 때문에 밤이 되거나 이오가 목성의 그림자 뒤에 가려졌을 때는 이오의 대기 일부분이 사라지게 된다. 목성에 의한 일식 동안에는 이러한 현상이 비교적 덜한데, 이는 이오의 대기 중에서 가장 적게 포함되어 있는 일산화 황이 층을 이루기 때문이다. 그러나 밤 시간 동안 이오의 대기의 양은 낮에 대기 농도가 최대일 때보다 2배에서 4배 정도 낮아진다.<ref name="Walker2010" /><ref name="Moore2009">{{cite journal |last=Moore |first=C. H. |author2=''et al.'' |title=1-D DSMC simulation of Io's atmospheric collapse and reformation during and after eclipse |journal=Icarus |volume=201 |issue=2 |pages=585–597 |year=2009 |url= |doi=10.1016/j.icarus.2009.01.006 |bibcode=2009Icar..201..585M }}</ref> 이오의 대기에서 소량을 차지하는 [[염화 나트륨]](NaCl), [[일산화 황]](SO), [[산소]] 원자(O), [[황]] 원자(S) 등은 화산 가스의 분출, [[광분해]] 및 태양 [[자외선]] 복사로 인한 [[이산화 황]](SO<sub>2</sub>)의 분해에 의한 것이거나 목성의 자기장에서 날아온 대전된 입자들이 이오의 표면에 충돌하여 입자들이 대기 중으로 방출된 것에서 유래된 물질이다.<ref name="Moullet2010" />
한편, 이오가 [[식 (천문)|식]]에 있는 동안 고해상도 사진을 통해 [[오로라]]와 같은 발광 현상이 나타나는 것이 포착되었다.<ref name="Geissler1999"/> 이는 지구와 비슷하게 입자가 대기 중의 분자와 충돌하여 생기는 것이나, 지구에서의 오로라는 주로 [[태양풍]] 입자에 의한 것인 반면, 이오의 경우에는 목성의 자기장에서 나온 대전된 입자라는 점이 다르다. 또, 오로라는 보통 행성의 [[자북극]]이나 [[자남극]]에서 주로 관찰되지만 이오는 적도 지역에서 오로라가 가장 밝다. 이오는 자체 자기장이 거의 없으므로 이오 근처에서 목성의 자기장을 따라 움직이는 [[전자]]들이 바로 이오의 대기 입자들과 상호작용을 한다. 따라서 목성의 자속이 이오의 표면에 접하여 이오의 대기 입자들과의 접촉 면적이 가장 넓어지는 적도 인근 지역에서 오로라가 가장 밝게 보이는 것이다. 목성의 자기극 방향이 바뀔 때마다 그 접점들이 변하므로 이오의 오로라는 목성 자기극의 방향 변화에 따라서 같이 움직이게 되며, 실제로 관찰되었다.<ref name="Retherford2000">{{cite journal |last=Retherford |first=K. D. |author2=''et al.'' |title=Io's Equatorial Spots: Morphology of Neutral UV Emissions |journal=J. Geophys. Res. |volume=105 |issue=A12 |pages=27,157–27,165 |year=2000 |url= |doi=10.1029/2000JA002500 |bibcode=2000JGR...10527157R }}</ref> 또, 오른쪽 사진에서 보는 바와 같이 [[산소]]에 의한 붉은색의 희미한 발광 현상과 밤인 지역에서 [[나트륨]]에 의한 녹색 발광도 관찰되었다.<ref name="Geissler1999" />
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A summary of Io's atmosphere is contained in the chapter by McGrath et al. in the book ''Jupiter: The Planet, Satellites and Magnetosphere'' (2004).
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