Desde que la misión Voyager envió imágenes de Io, la luna de Júpiter, arrojando material al espacio, gradualmente hemos construido una imagen más clara de la actividad volcánica de Io. Poco a poco quedó claro que Io, que es un poco más pequeño que Mercurio, es el cuerpo volcánicamente más activo del Sistema Solar, con toda esa actividad impulsada por la tensión gravitacional causada por Júpiter y sus otras tres lunas gigantes. Hay tanto vulcanismo que su superficie ha sido completamente remodelada, sin signos de cráteres de impacto.
Esta semana salieron a la luz algunos detalles más sobre su violencia, con la publicación de nuevas imágenes de las características de la luna, incluida una isla en un lago de lava, tomadas por el orbitador Juno. Al mismo tiempo, las imágenes obtenidas con un telescopio terrestre han proporcionado algunos indicios de que este vulcanismo ha estado remodelando Io casi desde el momento en que se formó.
Lagos ardientes y cristalinos
La misión del orbitador Juno se centra principalmente en estudiar Júpiter, incluida la dinámica de sus tormentas y su composición interna. Pero muchos de sus pasos orbitales lo han llevado más allá de Io, y esta semana, el Laboratorio de Propulsión a Chorro publicó algunas de las mejores imágenes de estos sobrevuelos. Incluyen una toma de Loki Patera, un lago de lava que tiene una isla en su interior. También se muestran: las increíblemente escarpadas laderas de la montaña Steeple de Io.
Al observar más de cerca el lago, el equipo de Juno descubrió que algunas de las áreas dentro de él eran increíblemente lisas, lo que plantea la posibilidad de que se hubiera formado vidrio de obsidiana en la superficie donde se había enfriado lo suficiente como para solidificarse. Dado el nivel de vulcanismo en Ío, esto puede estar más extendido que Loki Patera.
La ceniza volcánica también crearía una superficie relativamente lisa y es probable que sea incluso más común, pero tendría propiedades reflectantes significativamente diferentes.
¿Por cuánto tiempo ha estado sucediendo esto?
Pero no tenemos que enviar hardware a Júpiter para aprender algo sobre Ío. Un equipo con sede en Estados Unidos consiguió tiempo en el Atacama Large Millimeter Array (ALMA) y lo utilizó para registrar las emisiones de átomos en la escasa atmósfera de Io. Al combinar el poder de obtención de imágenes de muchos telescopios más pequeños repartidos por una meseta, ALMA es capaz de detectar diferencias regionales en la presencia de elementos específicos en la atmósfera de Io, así como identificar diferentes isótopos de esos elementos.
¿Qué nos pueden decir los isótopos? Cualquier átomo que alcance la atmósfera superior de Io corre el riesgo de perderse en el espacio. Y, debido a sus pesos atómicos relativos, los isótopos más ligeros tienen una mayor probabilidad de perderse. Así, es posible comparar la proporción actual de elementos en la atmósfera con la proporción esperada, y podemos hacer inferencias sobre la historia de la pérdida de isótopos más ligeros. Y, dado que el material es puesto en la atmósfera por los volcanes, eso nos dice algo sobre la historia del vulcanismo.
El equipo de investigación se centró en dos elementos particulares: azufre y cloro. El azufre tiene dos isótopos no radiactivos comunes, 32Arena 34S, y el cloro, su vecino en la tabla periódica, tiene 35cl y 37Cl. Existen diferencias en la proporción de estos isótopos en todos los cuerpos del Sistema Solar, pero esas diferencias son generalmente pequeñas. Y, como creemos saber qué tipo de material contribuyó a la formación de Ío, podemos centrarnos en las proporciones encontradas en cuerpos que tienen un origen similar.
El cloro ingresa a la atmósfera desde los volcanes principalmente en forma de sales de sodio y potasio. Estos tienen una vida media muy corta antes de dividirse por la exposición a la luz y la radiación. Los datos de ALMA indicaron que ambas sustancias químicas estaban presentes en regiones localizadas, probablemente correspondientes a columnas volcánicas activas. Los datos de los isótopos de cloro eran un poco ruidosos, por lo que se utilizaron en gran medida como control de cordura para los obtenidos de los isótopos de azufre.