La misión Juno de la NASA descubre el corazón de la furia volcánica de Ío: el cuerpo más volcánico del sistema solar

Los científicos de la NASA resuelven un misterio de 44 años sobre los orígenes subterráneos de las características geológicas más reveladoras de la luna joviana, Ío, el cuerpo más volcánico de nuestro sistema solar.

El jueves 12 de diciembre de 2024 se publicó en la revista Nature un artículo sobre el origen del vulcanismo de Ío, y los hallazgos, así como otros resultados científicos relacionados con Ío, se analizaron durante una conferencia de prensa en Washington, en el marco de la reunión anual de la Unión Geofísica Americana, la reunión de científicos de la Tierra y el espacio más grande del país.

El origen del volcanismo hiperactivo de Ío

Ío, del tamaño de la Luna de la Tierra, es conocido como el cuerpo volcánico más activo de nuestro sistema solar. Se estima que la luna alberga unos 400 volcanes que expulsan lava y columnas en erupciones aparentemente continuas que contribuyen a la formación de una capa sobre su superficie.

Este recorrido animado por la ardiente luna de Júpiter, Ío, basado en datos recopilados por la misión Juno de la NASA, muestra columnas volcánicas, una vista de la lava en la superficie y la estructura interna de la luna. NASA/JPL-Caltech/SwRI/Koji Kuramura/Gerald Eichstädt

Aunque la luna fue descubierta por Galileo Galilei el 8 de enero de 1610, la actividad volcánica allí no se descubrió hasta 1979, cuando la científica de imágenes Linda Morabito, del Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA en el sur de California, identificó por primera vez una columna volcánica en una imagen de la nave espacial Voyager 1 de la NASA.

“Desde el descubrimiento de Morabito, los científicos planetarios se han preguntado cómo los volcanes se alimentaban de la lava que se encontraba debajo de la superficie”, dijo Scott Bolton, investigador principal de Juno en el Instituto de Investigación del Suroeste en San Antonio. “¿Había un océano poco profundo de magma al rojo vivo que alimentaba los volcanes, o su fuente era más localizada? Sabíamos que los datos de los dos sobrevuelos muy cercanos de Juno podrían darnos algunas ideas sobre cómo funcionaba realmente esta torturada luna”.

La sonda espacial Juno realizó sobrevuelos extremadamente cercanos a Ío en diciembre de 2023 y febrero de 2024, acercándose a aproximadamente 1.500 kilómetros de su superficie con forma de pizza. Durante los acercamientos, Juno se comunicó con la Red de Espacio Profundo de la NASA, adquiriendo datos Doppler de alta precisión y doble frecuencia, que se utilizaron para medir la gravedad de Ío al rastrear cómo afectaba la aceleración de la nave espacial. Lo que la misión aprendió sobre la gravedad de la luna a partir de esos sobrevuelos condujo al nuevo artículo al revelar más detalles sobre los efectos de un fenómeno llamado flexión de marea.

Esta secuencia muestra una columna gigante que surge del volcán Tvashtar de Io.

Príncipe de las mareas jovianas

Ío está extremadamente cerca del gigantesco Júpiter y su órbita elíptica lo hace girar alrededor del gigante gaseoso una vez cada 42,5 horas. A medida que varía la distancia, también lo hace la atracción gravitatoria de Júpiter, lo que hace que la luna se vea aplastada sin descanso.

“Esta flexión constante crea una energía inmensa, que literalmente derrite partes del interior de Ío”, dijo Bolton. “Si Ío tiene un océano de magma global, sabíamos que la señal de su deformación por marea sería mucho mayor que la de un interior más rígido y mayormente sólido. Por lo tanto, dependiendo de los resultados del sondeo de Juno del campo gravitatorio de Ío, podríamos decir si un océano de magma global se esconde debajo de su superficie”.

El equipo de Juno comparó los datos Doppler de sus dos sobrevuelos con las observaciones de misiones anteriores de la agencia al sistema joviano y de telescopios terrestres. Encontraron una deformación de marea que es coherente con el hecho de que Ío no tiene un océano de magma global poco profundo.

“El descubrimiento de Juno de que las fuerzas de marea no siempre crean océanos de magma globales no solo nos impulsa a repensar lo que sabemos sobre el interior de Ío”, dijo el autor principal Ryan Park, coinvestigador de Juno y supervisor del Grupo de Dinámica del Sistema Solar en el JPL. “Tiene implicaciones para nuestra comprensión de otras lunas, como Encélado y Europa, e incluso exoplanetas y supertierras. Nuestros nuevos hallazgos brindan una oportunidad para repensar lo que sabemos sobre la formación y evolución planetaria”.

Hay más ciencia en el horizonte. La nave espacial realizó su 66° vuelo científico sobre las misteriosas cimas de las nubes de Júpiter el 24 de noviembre. Su próximo acercamiento al gigante gaseoso ocurrirá a las 12:22 am EST, el 27 de diciembre. En el momento del perijove, cuando la órbita de Juno está más cerca del centro del planeta, la nave espacial estará a aproximadamente 3,500 kilómetros sobre las cimas de las nubes de Júpiter y habrá recorrido 1.039 millones de kilómetros desde que entró en la órbita del gigante gaseoso en 2016.