Los nuevos hallazgos de la sonda espacial Juno de la NASA brindan una imagen más completa de lo extendidos que están los lagos de lava en la luna Io de Júpiter e incluyen información por primera vez sobre los procesos volcánicos que operan allí. Estos resultados son cortesía del instrumento JIRAM de Juno, aportado por la Agencia Espacial Italiana, que "ve" en luz infrarroja.

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 Luna de la Tierra. Unos 369 años después, la nave espacial Voyager 1 de la NASA capturó una erupción volcánica en la luna. Misiones posteriores a Júpiter, con más sobrevuelos de Io, descubrieron columnas adicionales, junto con lagos de lava. Los científicos ahora creen que Io, que es estirado y comprimido como un acordeón por las lunas vecinas y el propio Júpiter, es el mundo volcánicamente más activo del sistema solar. Pero si bien existen muchas teorías sobre los tipos de erupciones volcánicas en la superficie de la luna, existen pocos datos que las respalden.

Tanto en mayo como en octubre de 2023, Juno sobrevoló Io, acercándose a unos 35.000 kilómetros y 13.000 kilómetros, respectivamente. Entre los instrumentos de Juno que podían observar bien la seductora luna se encontraba JIRAM.

Diseñado para capturar la luz infrarroja (que no es visible para el ojo humano) que emerge desde las profundidades de Júpiter, JIRAM sondea la capa climática hasta 50 a 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 de JIRAM Io mostraron la presencia de anillos brillantes que rodean el suelo 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 características similares a calderas", dijo Alessandro Mura, co-investigador de Juno del Instituto Nacional de Astrofísica de Roma. "En la región de la superficie de Io en la que tenemos los datos más completos, estimamos que alrededor del 3% 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 colapsa).

Lagos que Escupen Fuego

Los datos del sobrevuelo de Io de JIRAM no solo resaltan las abundantes reservas de lava de la luna, sino que también brindan una idea de lo que puede estar sucediendo debajo de la superficie. Las imágenes infrarrojas de varios lagos de lava de Io 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 derretimiento está implícito en la falta de flujos de lava en y más allá del borde del lago, lo que indica que existe un equilibrio entre el derretimiento que ha entrado en erupción en los lagos de lava y el derretimiento que circula de regreso al 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. Es probable que las paredes tengan cientos de metros de altura, lo que explica por qué generalmente no se observa magma derramándose de las páteras” (formas 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 Io 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 eventualmente se rompa, dejando al descubierto la lava justo debajo de la superficie.

Una hipótesis alternativa también es posible: el magma está brotando en medio del lago, extendiéndose y formando una corteza que se hunde a lo largo del borde del lago, dejando al descubierto la lava.

"Recién estamos empezando a profundizar en los resultados de JIRAM de los sobrevuelos cercanos de Io en diciembre de 2023 y febrero de 2024", dijo Scott Bolton, investigador principal de Juno en el Instituto de Investigación del Suroeste de San Antonio. “Las observaciones muestran información nueva y fascinante sobre los procesos volcánicos de Ío. Combinando estos nuevos resultados con la campaña a largo plazo de Juno para monitorear y mapear los volcanes en los polos norte y sur nunca antes vistos de Ío, JIRAM está resultando ser una de las herramientas más valiosas para aprender cómo funciona este mundo torturado”.

Juno ejecutó su 62º sobrevuelo de Júpiter, que incluyó un sobrevuelo de Io a una altitud de aproximadamente 29.250 kilómetros el 13 de junio. El 63º sobrevuelo del gigante gaseoso está programado para el 16 de julio.