La nave espacial Juno de la NASA llegó a 1.500 kilómetros (930 millas) de la superficie de la luna Io de Júpiter en dos sobrevuelos recientes. Eso es lo suficientemente cerca como para revelar nuevos detalles sobre la superficie de esta luna, el objeto más volcánico del sistema solar. Juno no solo capturó la actividad volcánica, sino que los científicos también pudieron crear una animación visual a partir de los datos que muestra cómo se vería el lago de lava Loki Patera de 200 km de largo de Io si pudiera acercarse aún más. Hay islas en el centro de un lago de magma bordeado de lava caliente. La superficie del lago es lisa como el cristal, como la obsidiana.
"Io simplemente está plagado de volcanes, y hemos cogido algunos de ellos en acción", dijo el investigador principal de Juno, Scott Bolton, durante una conferencia de prensa en la Asamblea General de la Unión Geofísica Europea en Viena, Austria. "Hay detalles asombrosos que muestran estas islas locas incrustadas en medio de un lago potencialmente magma bordeado de lava caliente. El reflejo especular que nuestros instrumentos registraron del lago sugiere que partes de la superficie de Ío son tan lisas como el vidrio, que recuerdan al vidrio de obsidiana creado volcánicamente en Tierra."
Imagínese si pudiera pararse a orillas de este lago, que sería una vista impresionante en sí misma. Pero entonces, podrías mirar hacia arriba y ver al gigante Júpiter surgiendo en el cielo sobre ti.
Juno realizó dos sobrevuelos cercanos de Ío en diciembre de 2023 y febrero de 2024. Las imágenes de la JunoCam de Juno incluyeron las primeras imágenes en primer plano de las latitudes septentrionales de la luna. Sin lugar a dudas, Ío parece una pizza, lo cual ha sido la conclusión desde nuestras primeras vistas de esta luna, cuando la Voyager 1 sobrevoló el sistema de Júpiter en marzo de 1979. La superficie moteada y colorida proviene de la actividad volcánica, con cientos de respiraderos y calderas. en la superficie que crean una variedad de características. Las columnas volcánicas y los flujos de lava que atraviesan la superficie aparecen en todo tipo de colores, desde rojo y amarillo hasta naranja y negro. Algunos de los "ríos" de lava se extienden a lo largo de cientos de kilómetros.
Los científicos de Juno también pudieron recrear una característica espectacular en Io, una montaña con agujas que ha sido apodada "El Campanario". Esta característica tiene entre 5 y 7 kilómetros (3-4,3 millas) de altura. Es difícil comprender el tipo de actividad volcánica que podría haber creado un relieve tan impresionante.
Hablando de actividad volcánica, dos artículos recientes han llegado a una conclusión asombrosa sobre Io:esta luna ha estado en erupción desde los albores del sistema solar.
Toda la actividad volcánica en Io es impulsada por el calentamiento de las mareas. Ío está en resonancia orbital con otras dos grandes lunas de Júpiter, Europa y Ganímedes.
"Cada vez que Ganímedes orbita a Júpiter una vez, Europa orbita dos veces e Io orbita cuatro veces", explicaron los autores de un artículo publicado en el Journal of Geophysical Research:Planets. , dirigido por Ery Hughes de GNS Science en Nueva Zelanda. "Esta situación provoca el calentamiento de las mareas en Io (como la luna provoca las mareas oceánicas en la Tierra), lo que provoca el vulcanismo".
Sin embargo, los científicos no saben cuánto tiempo lleva ocurriendo esta resonancia y si lo que observamos hoy es lo que siempre ha estado sucediendo en el sistema de Júpiter. Esto se debe a que el vulcanismo renueva la superficie de Ío casi constantemente, dejando pocos rastros del pasado.
El equipo de científicos, dirigido por Katherine de Kleer de Caltech y Hughes de GNS Science, utilizó el Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) en Chile para observar los gases de azufre en la atmósfera de Ío. Los isótopos de azufre se utilizaron como rastreadores del calentamiento de las mareas en Io porque el azufre se libera a través del vulcanismo, se procesa en la atmósfera y se recicla en el manto. Además, parte del azufre se pierde en el espacio y debido a la magnetosfera de Júpiter, un grupo de partículas cargadas que giran alrededor de Júpiter y golpean la atmósfera de Io continuamente.
Resulta que el azufre que se pierde en el espacio en Io es un poco isotópicamente más ligero que el azufre que se recicla de nuevo al interior de Io. Debido a esto, con el tiempo, el azufre que queda en Io se vuelve isotópicamente más y más pesado. Cuánto más pesado depende de cuánto tiempo lleva ocurriendo el vulcanismo.
Lo que descubrieron los equipos es que el calentamiento por mareas en Ío ha estado ocurriendo durante miles de millones de años.
"La composición isotópica del inventario de elementos químicos volátiles de Io, incluidos azufre y cloro, refleja su historial de desgasificación y pérdida de masa y, por lo tanto, registra información sobre su evolución", escribió el equipo en el artículo publicado en Science. . "Estos resultados indican que Ío ha estado volcánicamente activo durante la mayor parte (o toda) de su historia, con tasas de desgasificación y pérdida de masa potencialmente más altas en épocas anteriores".
Juno continúa su camino a través del sistema de Júpiter. Y durante el sobrevuelo más reciente de Juno sobre Io, el 9 de abril, la nave espacial se acercó a unos 16.500 kilómetros (10.250 millas) de la superficie de la luna. Realizará su 61º sobrevuelo a Júpiter el 12 de mayo.
JunoCam es una cámara pública, donde el público puede elegir objetivos para tomar imágenes, así como procesar todos los datos. Las imágenes sin procesar de JunoCam están disponibles aquí para que el público las examine y las procese en productos de imágenes. Aquí puedes ver las imágenes más recientes que se han procesado.
Más información: Ery C. Hughes et al, Uso del ciclo de isótopos de azufre de Io para comprender la historia del calentamiento de las mareas, Revista de investigación geofísica:planetas (2024). DOI:10.1029/2023JE008086
Katherine de Kleer et al, Evidencia isotópica de vulcanismo de larga duración en Io, Ciencia (2024). DOI:10.1126/ciencia.adj0625
Información de la revista: Revista de investigaciones geofísicas , Ciencia
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