Lunas de Júpiter: un océano de magma dentro de Ío

Con la cámara infrarroja JIRAM, el mapeador de auroras infrarrojas jovianas a bordo de la sonda Juno, se pueden observar y analizar los volcanes de la gran luna más interna, Io, así como las auroras boreales del gigante gaseoso. Un equipo dirigido por Ashley Gerard Davies del Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA en Pasadena, California, ha utilizado datos de imágenes de varios sobrevuelos de Juno sobre Ío para completar el mapa de volcanes activos en el área de las regiones polares de la Luna, que anteriormente apenas sido fotografiado por sondas espaciales anteriores. El equipo publicó sus hallazgos en la revista Nature Astronomy. Como mostró el análisis, actualmente hay 266 puntos calientes en Ío, distribuidos más o menos uniformemente por toda la superficie lunar. En los polos, especialmente en el polo sur, hay un poco menos de volcanes, lo que puede deberse a diferencias en la estructura de la corteza rocosa. Se cree que todos los volcanes se alimentan de un océano de magma justo debajo de la corteza sólida, de unos 40 kilómetros de espesor.

Esto significa que, a diferencia de la Tierra, Ío está fundido, al menos en la parte superior de su manto rocoso. En la Tierra el manto es sólido, pero puede deformarse plásticamente. Sólo en la capa límite entre la corteza, más precisamente la litosfera, y el manto terrestre se encuentra como máximo un 1-2% de material fundido que se encuentra en una roca sólida de la astenosfera. En Ío, sin embargo, la astenosfera se ha derretido en gran medida.

Para sus investigaciones, el equipo utilizó datos de imágenes de la sonda Juno, que orbitará Júpiter de 2016 a 2022. La resolución espacial de las imágenes se sitúa entre 151 y 20 kilómetros por píxel. Las imágenes fueron capturadas con JIRAM a una longitud de onda de 4,8 micrómetros. Los 266 puntos cálidos y calientes tienen temperaturas entre -70 y +1160 grados Celsius. La superficie inactiva de Ío tiene una temperatura promedio de -140 grados Celsius.

A partir de los datos de la imagen, el equipo de Davies creó un mapa global de Ío, en el que están registradas todas las áreas activas. El flujo de calor que emana de ellos puede variar en un factor de 10.000, desde los puntos calientes más débiles y apenas detectables hasta volcanes muy activos. Los puntos calientes más fríos liberan alrededor de 0,01 gigavatios por micrómetro de calor, mientras que los más calientes liberan hasta 100 gigavatios por micrómetro. En general, Ío emite unas diez veces más calor desde su interior que la Tierra, mucho más grande y masiva.

Este enorme flujo de calor puede atribuirse a la fricción de las mareas. Io Júpiter, al igual que la Luna de la Tierra, siempre está mirando hacia el mismo lado que nuestro planeta, por lo que gira de forma fija. Esto significa que la duración de una órbita de aproximadamente 42 horas corresponde exactamente a la rotación alrededor de su propio eje. Sin embargo, esto sólo se aplica en un sistema no perturbado. Debido a la gravedad de las lunas vecinas Europa y Ganímedes, Ío se desvía ligeramente de su posición de reposo, de modo que las montañas de marea creadas por la fuerte gravedad de Júpiter se mueven ligeramente hacia adelante y hacia atrás. Tienen hasta 100 metros de altura en roca sólida. A modo de comparación: las montañas de marea creadas por el Sol y la Luna en la Tierra sólida tienen aproximadamente medio metro de altura. Dado que los períodos orbitales de Europa y Ganímedes están en proporción entera con el período orbital de Io, esta luna literalmente pasa a través de cada órbita, lo que genera enormes cantidades de calor a través de la fricción en la roca.

A finales de año y principios de febrero de 2024, la sonda espacial Juno se acercará especialmente a la luna Ío. Durante los sobrevuelos, la sonda se aventura hasta unos 1.500 kilómetros de la superficie. JIRAM y la cámara JunoCam tomarán numerosas imágenes con gran claridad, que proporcionarán información aún más detallada sobre los eventos volcánicos en Ío.