Os cientistas resolveram um dos principais mistérios da atividade vulcânica da lua de Júpiter, Io. Eles determinaram a essência global dos processos vulcânicos nesta lua, erupções nas quais foram notadas pela primeira vez há 44 anos pela sonda Voyager 1 da NASA. Em geral, esperava-se que o interior de Io contivesse um oceano global de magma quente. Novos dados mostram que isto é um equívoco – cada vulcão em Io tem o seu próprio “inferno”.
Não há sinais de um oceano global de magma encontrado em Io. Fonte da imagem: NASA
O conteúdo do interior de um corpo celeste pode ser avaliado pelo seu campo gravitacional. Nesse sentido, a Terra e a Lua possuem mapas muito detalhados de perturbações gravitacionais, o que nos ajuda a calcular as órbitas das missões espaciais. Mapas dos campos gravitacionais da Terra e da Lua são criados usando satélites e medindo suas velocidades e acelerações sob a influência de forças gravitacionais.
Os cientistas fizeram o mesmo no caso do mapeamento do campo gravitacional de Io. O corpo de teste para isso foi a sonda Juno da NASA. Durante dois sobrevôos próximos de Io em dezembro de 2023 e fevereiro de 2024, a sonda chegou a 1.500 km do satélite. Neste momento ele manteve contato com a Terra. Isso significa que o canal de rádio operava em duas frequências. A partir das alterações nos comprimentos de onda devido ao efeito Doppler, podem ser calculadas alterações na velocidade da sonda (aceleração ou desaceleração). Assim, a gravidade de Io, dependendo do conteúdo das suas profundezas, afetaria a sonda de uma forma ou de outra. Como exatamente os cientistas foram capazes de calcular e entender o que isso significa.
Cálculos e modelagem mostraram que o manto de Io em profundidades rasas (cerca de 50 km) é mais elástico-viscoso que o líquido. Se o satélite tivesse um oceano global de magma líquido, a resposta seria completamente diferente. O magma líquido reagiria mais fortemente às forças das marés de Júpiter, e isso criaria perturbações gravitacionais mais fortes, que se refletiriam na aceleração de Juno durante a sua passagem próxima por esta lua. No caso de Io, centenas de vulcões activos simultaneamente são alimentados a partir das suas próprias bolsas de magma, em vez de extrairem fusão de uma fonte comum.
O trabalho realizado ajudou a compreender que as forças das marés não são necessariamente tão fortes como as de Júpiter para transformar as profundezas da lua mais próxima num oceano de magma derretido. Obviamente, isto ajudará a avaliar os exoplanetas e a sua geologia, bem como a evolução. Além disso, os cientistas planetários parecem ter de reconsiderar a possível estrutura de outras luas próximas de Júpiter e Saturno, o que com o tempo afetará diretamente os nossos programas espaciais.