Hace unos 40 años, la Voyager 1 pasó por delante de una de las grandes lunas de Júpiter y reveló algo asombroso. La luna rocosa, llamada Io, es una campeona volcánica, hogar de los primeros volcanes observados en erupción fuera de la Tierra. Algunos de los cientos de cráteres de fuego son mucho mayores que nuestras ciudades más grandes. Las potentes erupciones en Io pueden producir penachos de proporciones épicas que alcanzan la altura de 300 millas.
Ahora, los científicos que analizaron cinco años de fotos de la cima del volcán hawaiano revelaron el atlas más detallado de esta inusual luna. Su trabajo, publicado recientemente en The Astronomical Journal, nos recuerda hasta qué punto hemos llegado desde que Voyager nos envió las primeras imágenes pixeladas de los penachos de Io.
El estudio también confirma que Io es aún más extraño y difícil de explicar de lo que pensábamos. Los volcanes no parecen estar en los lugares adecuados, las mayores erupciones se encuentran en un hemisferio y Loki Patera, una depresión llena de lava de 8.000 millas cuadradas, se niega rotundamente a seguir las reglas.
Aunque los nuevos datos están llenos de misterio, también son ‘un regalo para la comunidad científica planetaria’, dice la coautora Ashley Davies, vulcanólogo del Jet Propulsion Laboratory de la NASA. Después de todo, las erupciones abundantes pero geoquímicamente primitivas de Io son similares a las de la Tierra, por lo que estudiar Io es una forma de entender las principales erupciones que se han producido aquí durante los últimos 500 millones de años.
‘Es una ventana al pasado de la Tierra’, dice Davies.
¿Cuántas lunas tiene cada planeta ¿Qué planeta del sistema solar tiene más lunas: Saturno o Júpiter? Le mostramos datos interesantes sobre los satélites naturales de cada planeta.
ir con la corriente
A diferencia de la actividad terrestre, el vulcanismo en Io no es impulsado por el calor generado o la desintegración de compuestos radiactivos que se producen de forma natural en las rocas. Es una consecuencia de sus extrañas travessias orbitales.
Junto con Europa, Ganímedes y Calisto, Io es una de las cuatro lunas galileanas de Júpiter. Estos grandes satélites, que en 1610 descubrió Galileo Galilei se pueden ver desde la Tierra con un pequeño telescopio. Resulta que cada vez que Io orbita al gigante gaseoso, Europa orbita dos veces y Ganímedes cuatro veces. Este patrón de resonancia orbital significa que la órbita de Io se ve obligada a ser más elíptica de lo que sería de otra forma, y la atracción gravitatoria resultante entre las lunas puede hacer que la superficie de Io varíe hasta a 100 metros.
Combinado con la atracción gravitatoria de Júpiter, este rodaje orbital crea una cantidad enorme de calor de fricción en el interior de Io, que finalmente libera mucho magma, que se predijo el estudio de 1979 antes de que se observaran erupciones volcánicas en su superficie.
Júpiter 101 Júpiter es el planeta más antiguo y masivo del sistema solar. Mostramos la historia de la formación del planeta, su Gran Mancha Roja y sus lunas oceánicas, y cómo este mundo antiguo influyó en la formación de otros planetas del sistema solar.
Debido a su extraño vulcanismo, Io es un mundo de extremos extraños. Su atmósfera efímera e inestable es demasiado fina para retener el calor, dando lugar a una temperatura superficial de -130 °C. En cambio, algunas de sus coladas de lava superan los 1.600 °C, temperatura que hoy no se registra en la Tierra.
Alfred McEwen, geólogo planetario de la Universidad de Arizona, explica que si bien Io tiene unos 4.500 millones de años, su superficie tiene poco más de varios millones de años debido a la abundante producción de lava. Sus volcanes se sitúan generalmente en la corteza de calderas en subducción llamadas pateras. A veces contienen coladas de lava, a veces se desbordan y en ocasiones las explosiones empujan material hacia el cielo.
dios engañador
Con tanta complejidad volcánica, la directora de investigación y científica planetaria de Caltech, Katherine de Kleer, recurrió a los observatorios Keck y Gemini de Mauna Kea, Hawai, para estudiar con detalle cómo ha cambiado el comportamiento de Io con el tiempo. Como había tanta gente en la lista de espera para utilizar estos telescopios, a veces sólo pudo observar durante 20 minutos, pero durante cinco años ha acumulado un número considerable de datos.
Como era de esperar, Loki Patera destacó. Loki Patera, el volcán más fuerte y persistente de Io, es responsable del 10% de todo el calor de la Luna. Combinando los datos antiguos con las nuevas observaciones, parece que la actividad volcánica aumenta y disminuye cada 460 a 480 días, lo que Kleer dice ser coherente con los cambios recurrentes en la órbita elíptica de Io.
Se necesitarán más datos para probar este modelo, y actualmente no está claro si los volcanes menos potentes de Io siguen un ciclo similar. McEwen dice que es una suposición razonable porque los polos sur de la luna helada Encélado también varían en brillo a medida que orbita Saturno.
Pero Kleer advierte que cada vez que alguien escribe un documento de investigación que afirma saber qué ocurre en Loki Patera, su comportamiento posterior contradice ese trabajo.
Hace poco más de un año, un equipo dirigido por la científica del Instituto de Ciencias Planetarias Julie Rathbun, utilizando el aparente ciclo de creciente y menguante de Loki Patera, predijo que la próxima erupción empezaría en el 2022. En mayo, y tenían razón. Entonces predijo que la erupción debía producirse en septiembre de este año, pero a principios de junio observaron un gran paroxismo que, contra todas las expectativas, acabó al cabo de unos días.
‘¡Debemos dejar de nombrar a estas formaciones dioses engañadores!’ Rathbun exclama.
Se cree que la renovación del lago de lava puede desempeñar un papel en el oscurecimiento y oscurecimiento de Loki Patera. A medida que partes del lago de lava se enfrían, se hunden debajo de la superficie y pueden provocar las ondulaciones graduales que se ven en la superficie. Desafortunadamente, dice Davis, es difícil obtener respuestas satisfactorias de la comparación de Loki con los lagos de lava de la Tierra modernos, porque el barco es demasiado grande para acoger simplemente mecanismos basados en la Tierra.
preguntas candentes
Los datos también confirman otro misterio de Io: las bengalas brillantes dominan el hemisferio posterior de Io, la parte trasera de la luna debido a su movimiento orbital en torno a Júpiter. Hasta ahora nadie puede explicar ese sesgo volcánico, y de Kleer dice que ‘es completamente confuso en este punto’.
Además, los propios volcanes no aparecen en los sitios predichos por los modelos. Dependiendo de qué parte del interior de Io experimente el calentamiento de las mareas, los modelos predicen que deberían verse más volcanes en los polos o en el ecuador. Sin embargo, las observaciones muestran que la ubicación real de los volcanes de Io no se ajusta a ninguno de los principales modelos de calentamiento.
‘Yo ha cambiado nuestra forma de pensar sobre el futuro de la exploración y lo que podemos encontrar’.
por LINDA MARABITO, ANTIGUA ASTRONÓMA DE LA NASA JPL
También se discute el aspecto infernal de su inframundo. En la década de 1990 y principios de la década de 2000, los sobrevuelos cercanos de la nave espacial Galileo proporcionaron pruebas, y algunos expertos sugirieron que había un océano gigante de magma bajo la superficie. Pero también es posible que Io tenga bolsillos de magma, en lugar de un océano gigante o incluso un manto lleno de líquido.
Io también sufre explosiones ‘explosivas’, que son tan potentes que se duplica el brillo de Io. Pese a que en el 2022 detectó tres en quince días, de Kleer no vio nada parecido en los próximos cinco años. ‘Extraño’, dijo. ‘¿Quiénes son ellos?’.
Nuevas perspectivas
Aunque el nuevo estudio puede parecer que plantea más preguntas que respuestas, el artículo destaca cómo una mejor comprensión de Io podría ayudarnos a desvelar los misterios de la Tierra y otros cuerpos celestes geológicamente activos.
‘La historia de la vulcanología consiste en buscar y encontrar depósitos antiguos’, dice McEwen. ‘Entonces lo ves pop y te dices:’ Vale, ahora lo entiendo. Además, observar las erupciones de Io ayudaría a esclarecer la historia de las antiguas erupciones en nuestro planeta. Esto incluye la escala de Siberia, cuyas poderosas y prolongadas erupciones probablemente provocaron la mayor extinción masiva de la historia de la Tierra.
Entender los efectos de la fuente de calor de Io también podría revelar las profundidades de mundos acuáticos como Enceladus. Allí, la aceleración de las mareas puede haber contribuido a la formación de un océano líquido influenciado geotérmicamente bajo el manto helado de la Luna, que también podría apoyar la vida.
‘Io ha cambiado nuestra manera de pensar sobre el futuro de la exploración y lo que podemos encontrar’, dice Linda Morabito, la primera persona que descubrió el volcán Io cuando le visitó en 1979. Jet Propulsion Laboratory de la NASA. No es de extrañar que McEwen y sus colegas quieran enviar una sonda a Io, una forma fantástica de completar nuevas observaciones innovadoras de la baliza del sistema solar.
Ignacio Llorente es una amante del estudio de los planetas. Por eso nos enseña cómo poner en práctica los mejores consejos para avistarlos y analizarlos. Realiza largas caminatas por la naturaleza en plena noche con su equipo de astrónomos con frecuencia. Los mejores tips sobre planetas que podemos leer.