Imágenes infrarrojas de la nave espacial Juno de la NASA avivan el debate sobre el funcionamiento interno de Io, la luna volcánica más caliente de Júpiter.
Los nuevos hallazgos proporcionan una imagen más completa de la extensión de los lagos de lava en Ío, e incluyen información por primera vez sobre los procesos volcánicos que allí se desarrollan. Estos resultados son cortesía del instrumento JIRAM (Jovian Infrared Auroral Mapper) de Juno, aportado por la Agencia Espacial Italiana, que “ve” en luz infrarroja. Los investigadores han publicado un artículo sobre los descubrimientos volcánicos más recientes de Juno en Communications Earth and Environment.
Ío ha intrigado a los astrónomos desde 1610, cuando Galileo Galilei descubrió por primera vez la luna joviana, que es ligeramente más grande que la Tierra. Unos 369 años después, la sonda espacial Voyager 1 de la NASA captó una erupción volcánica en la luna. Las misiones posteriores a Júpiter, con más sobrevuelos de Ío, descubrieron columnas adicionales, junto con lagos de lava. Los científicos ahora creen que Ío, que se estira y se comprime como un acordeón por las lunas vecinas y el propio Júpiter masivo, es el mundo volcánicamente más activo del sistema solar. Pero, si bien existen muchas teorías sobre los tipos de erupciones volcánicas que se producen en la superficie de la luna, existen pocos datos que las respalden.
En mayo y octubre de 2023, Juno pasó por Ío y se acercó a unos 35.000 y 13.000 kilómetros, respectivamente. Entre los instrumentos de Juno que han logrado observar bien la fascinante luna se encuentra el JIRAM.
Diseñado para captar la luz infrarroja (que no es visible para el ojo humano) que emerge de las profundidades de Júpiter, el JIRAM explora la capa meteorológica hasta 50 o 70 kilómetros por debajo de las cimas de las nubes del gigante gaseoso. Pero durante la misión extendida de Juno, el equipo de la misión también utilizó el instrumento para estudiar las lunas Ío, Europa, Ganímedes y Calisto. Las imágenes del JIRAM sobre Ío mostraron la presencia de anillos brillantes que rodeaban los suelos de numerosos puntos calientes.
“La alta resolución espacial de las imágenes infrarrojas de JIRAM, combinada con la posición favorable de Juno durante los sobrevuelos, reveló que toda la superficie de Ío está cubierta por lagos de lava contenidos en forma de calderas”, dijo en un comunicado Alessandro Mura, coinvestigador de Juno del Instituto Nacional de Astrofísica de Roma. “En la región de la superficie de Ío en la que tenemos los datos más completos, estimamos que aproximadamente el 3% de ella está cubierta por uno de estos lagos de lava fundida”. (Una caldera es una gran depresión que se forma cuando un volcán entra en erupción y se derrumba.)
Los datos del sobrevuelo de Ío de JIRAM no solo resaltan las abundantes reservas de lava de la luna, sino que también brindan una visión de lo que puede estar sucediendo debajo de la superficie. Las imágenes infrarrojas de varios lagos de lava de Ío muestran un delgado círculo de lava en el borde, entre la corteza central que cubre la mayor parte del lago de lava y las paredes del lago. El reciclaje del material fundido está implícito en la falta de flujos de lava en el borde del lago y más allá de él, lo que indica que existe un equilibrio entre el material fundido que ha entrado en erupción en los lagos de lava y el material fundido que circula de nuevo hacia el sistema subterráneo.
“Ahora tenemos una idea de cuál es el tipo de vulcanismo más frecuente en Ío: enormes lagos de lava donde el magma sube y baja”, dijo Mura. “La corteza de lava se ve obligada a romperse contra las paredes del lago, formando el típico anillo de lava que se ve en los lagos de lava hawaianos. Las paredes tienen probablemente cientos de metros de altura, lo que explica por qué generalmente no se observa magma derramándose de las pateras (características en forma de cuenco creadas por el vulcanismo) “y moviéndose a través de la superficie de la luna”.
Los datos de JIRAM sugieren que la mayor parte de la superficie de estos puntos calientes de Ío está compuesta por una corteza rocosa que se mueve hacia arriba y hacia abajo cíclicamente como una superficie contigua debido al afloramiento central de magma. En esta hipótesis, debido a que la corteza toca las paredes del lago, la fricción evita que se deslice, lo que hace que se deforme y, finalmente, se rompa, exponiendo la lava justo debajo de la superficie.
Una hipótesis alternativa sigue en juego: el magma está brotando en el medio del lago, extendiéndose y formando una corteza que se hunde a lo largo del borde del lago, exponiendo la lava.
“Estamos empezando a analizar los resultados de JIRAM de los sobrevuelos cercanos de Ío en diciembre de 2023 y febrero de 2024”, dijo Scott Bolton, investigador principal de Juno en el Instituto de Investigación del Suroeste en San Antonio. “Las observaciones muestran información nueva y fascinante sobre los procesos volcánicos de Ío. Al combinar estos nuevos resultados con la campaña a largo plazo de Juno para monitorear y mapear los volcanes en los polos norte y sur de Ío, nunca antes vistos, JIRAM está resultando ser una de las herramientas más valiosas para aprender cómo funciona este mundo torturado”.
Juno realizó su 62.º sobrevuelo de Júpiter (que incluyó un sobrevuelo de Ío a una altitud de aproximadamente 29.250 kilómetros) el 13 de junio. El 63.º sobrevuelo del gigante gaseoso está programado para el 16 de julio.
