ASTRONOMÍA. Volcanes violentos han devastado Io, la luna de Júpiter, durante miles de millones de años

Volcanes violentos han devastado Io, la luna de Júpiter, durante miles de millones de años

 

Io, la luna de Júpiter, es el lugar con mayor actividad volcánica del Sistema Solar. Imagen: NASA/JPL/Universidad de Arizona

20 abril 2024.- Io, la luna de Júpiter, ha sido moldeada continuamente por la actividad volcánica durante miles de millones de años, posiblemente incluso durante toda la historia de 4.570 millones de años del Sistema Solar, sugiere un estudio.

Los hallazgos, publicados en Science el 18 de abril, tienen implicaciones para la búsqueda de vida extraterrestre y para la comprensión de las lunas y planetas volcánicos, incluida la Tierra.

Ío es el lugar con mayor actividad volcánica del Sistema Solar, con cientos de volcanes en su superficie. Esto dificulta el estudio del pasado de la luna. La luna resurge continuamente por el flujo constante de lava líquida y cenizas que se depositan en columnas volcánicas, oscureciendo cualquier evidencia física de su historia. 

La actividad volcánica surge porque la órbita de Júpiter de Io está sincronizada con las órbitas de dos lunas vecinas, Europa y Ganímedes. Las interacciones gravitacionales entre ellos hacen que la órbita de Io sea elíptica y comprimen periódicamente el centro de la luna, provocando fricción y calentamiento.

Estudios de azufre

Cuando los volcanes de Ío entran en erupción, arrojan gases ricos en azufre a la atmósfera. Los investigadores pudieron utilizar este azufre como “un marcador para estudiar la evolución a largo plazo de Ío”, explica Katherine de Kleer, científica planetaria del Instituto Tecnológico de California en Pasadena y coautora del estudio.

En todo el Sistema Solar, la proporción entre dos isótopos de azufre (el azufre 32 y el ligeramente más pesado azufre 34) es relativamente constante. Utilizando el Atacama Large Millimeter/submillimeter Array, un radiotelescopio en Chile, los astrofísicos midieron las emisiones de azufre en la atmósfera de Io y calcularon la relación entre los dos isótopos.

Sus observaciones revelaron que Ío ha perdido entre el 94% y el 99% de su azufre originalmente disponible. En la parte superior de su atmósfera, la proporción de isótopos de azufre está ligeramente sesgada hacia la variante más ligera, y estos gases ricos en azufre-32 están “siendo arrancados de la parte superior de la atmósfera con una pérdida de aproximadamente una tonelada por segundo”. 

Durante miles de millones de años, esta discrepancia se ha acumulado y la composición general de azufre de Ío se ha vuelto más pesada. Al extrapolar el ritmo actual al que se pierde el azufre más ligero, los investigadores calcularon que los volcanes de Ío han estado en erupción durante la mayor parte de su historia.

Implicaciones para Europa

La investigación también valida modelos que sugieren que Io, Europa y Ganímedes han quedado atrapados en la misma danza orbital desde el nacimiento del Sistema Solar, o poco después. Esto plantea la posibilidad de que Europa haya estado experimentando un calentamiento similar durante un período de tiempo similar. 

Europa es un candidato prometedor para un lugar en el Sistema Solar que tenga potencial para albergar vida. Miles de millones de años de calentamiento "mejorarían la habitabilidad del océano subterráneo de Europa a largo plazo".

La lava muy caliente y líquida de Ío es mucho más caliente que la que se encuentra ahora en la Tierra, pero se cree que es la composición del magma que dominó en la historia temprana de la Tierra, cuando tuvimos estos enormes eventos que formaron grandes regiones de flujos de lava en una un corto periodo de tiempo. El vulcanismo de Io podría estar brindándonos una ventana a los mecanismos del vulcanismo y la historia temprana de la Tierra.

Los resultados revelan que una mayor exploración de Ío ayudaría a descubrir historias desconocidas de otros mundos volcánicos, incluido nuestro propio planeta. 

  • Fuente: Katherine de Kleer et al.
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Isotopic evidence of long-lived volcanism on Io.Science0,eadj0625DOI:10.1126/science.adj0625

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