A pesar de la presencia de una nave espacial en el lugar , algunas investigaciones de las lunas de Júpiter aún se realizan mejor desde la Tierra. El Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) se ha utilizado para estudiar los gases NaCl (sal de mesa) y KCl en la atmósfera de Io, la más interna de las cuatro grandes lunas de Júpiter. La temperatura de los gases y las proporciones entre ellos implican que fueron liberados de cámaras de magma que alcanzan temperaturas de alrededor de 1300 Kelvin (1000°C o 1800°F).
Io está en una parte áspera del barrio solar. No solo orbita cerca de Júpiter, donde el pozo gravitatorio es empinado, sino que también está en resonancia orbital con las lunas Europa y Ganímedes ; dando cuatro vueltas a Júpiter en el tiempo que tardan en hacer dos y una órbitas, respectivamente. Las fuerzas de marea creadas por esta danza gravitacional mantienen a Europa lo suficientemente caliente en su interior como para tener un océano interno, pero en el caso de Io, son mucho más fuertes que la luna consiste en una bola de magma caliente.
El resultado es lo que un artículo de preimpresión en ArXiv.org llama "El cuerpo volcánicamente más activo de nuestro Sistema Solar", con 400 volcanes conocidos que liberan corrientes de dióxido de azufre y una mezcla de gases traza. Los autores notaron que las temperaturas de la cámara de magma influyen en las proporciones de los gases liberados.
Ni el cloruro de sodio ni el cloruro de potasio permanecen en la atmósfera de Io más de unas pocas horas. Al comparar la abundancia de los dos gases, los autores estimaron la temperatura de ocho erupciones entre 2012 y 2018.
Las mediciones directas de las temperaturas atmosféricas las ubican entre 500 y 1000 K, pero las cámaras de magma ciertamente deberían estar más calientes.
Los autores encontraron una mayor proporción de potasio a sodio en las columnas volcánicas que en los meteoritos, lo que sugiere que los volcanes liberaban preferentemente KCl. Esto es consistente con las temperaturas entre el punto de condensación de los dos gases: 1173 y 1373 K respectivamente. Las variaciones en las proporciones observadas indican que las cámaras de magma de Io tienen temperaturas diferentes dentro de este rango de temperatura.
La profesora Jani Radebaugh de la Universidad Bringham Young ha llamado previamente a Io "Un laboratorio para una Tierra primitiva... justo cuando la vida estaba comenzando", al explicar por qué la estudia y la luna de Saturno, Titán. Ella le dijo a New Scientist : "Este estudio confirma que las lavas que erupcionan en Io probablemente sean en su mayoría de composición basáltica, según su temperatura".
Eso significa que es probable que tengan mucho en común con los fondos marinos de la Tierra, así como con los llamados "mares" de la Luna y las rocas de Venus y Marte.
En el proceso, los autores descubrieron algunos otros aspectos de la luna volcánica. La atmósfera de dióxido de azufre ( SO 2 ) de Io requiere luz solar para mantenerse. Cuando entra en la sombra de Júpiter, esta parte de la atmósfera colapsa, solo para recuperarse cuando Io vuelve a la luz. Sin embargo, los datos de ALMA indican que la abundancia de NaCl o KCl no ha cambiado, lo que sugiere que no solo la luz solar no tuvo un efecto directo sobre estos gases, sino que tampoco hubo un efecto indirecto a través de las concentraciones de azufre.
La resolución espacial de ALMA es tan buena que el equipo pudo mapear los gases en partes específicas de Io. Las densidades máximas de SO 2 no siempre estuvieron en los mismos lugares que el NaCl y el KCl, lo que sugiere que si bien ambos son de origen volcánico, no siempre son los mismos volcanes los que los liberan.
El documento está disponible en ArXiv.org .
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