Io pode ter um oceano de magma interior ou um coração de metal quente

Um vulcão entra em erupção (azul) na lua mais interna de Júpiter, Io, nesta foto da espaçonave Galileo da NASA.

JPL/NASA, DLR


Como a pequena lua armazena e move sua tremenda quantidade de calor tem sido um mistério

Um oceano inteiro de magma líquido, ou talvez um coração quente de metal sólido, pode estar à espreita no submundo de Io.

A superfície da lua mais interna de Júpiter é coberta por lagos de lava escaldante e perfurada por centenas de vulcões ativos, alguns cuspindo rocha derretida com dezenas de quilômetros de altura . Ao longo dos anos, a inquietante e hipnotizante paisagem infernal da lua atraiu a atenção de muitos cientistas planetários .

Agora, os pesquisadores estão investigando a natureza do interior infernal de Io para explicar o que está impulsionando o espetacular vulcanismo na superfície ardente da lua. “É o lugar mais vulcanicamente ativo do sistema solar”, diz o cientista planetário Samuel Howell, do Laboratório de Propulsão a Jato da NASA em Pasadena, Califórnia. “Mas não está muito claro de onde vem essa energia”.

Os pesquisadores geralmente concordam que Io obtém a maior parte de sua energia de um cabo de guerra gravitacional entre seu planeta pai, Júpiter, e sua lua irmã, Europa. Essas grandes forças puxam o corpo rochoso de Io, gerando um tremendo calor de fricção em seu interior. Mas como esse calor é armazenado e movimentado permanece um mistério.

Uma explicação é que o submundo de Io pode abrigar um enorme oceano de magma líquido, disse o cientista planetário David Stevenson, da Caltech, em 15 de dezembro na reunião de outono da União Geofísica Americana. Embora o tamanho exato do mar derretido proposto permaneça incerto, ele precisaria ser relativamente grande, disse ele. “O oceano de magma pode ter, digamos, 100 quilômetros de espessura.”

Em 2011, pesquisadores relataram que o manto de Io não poderia ser completamente sólido. Medições magnéticas de Io da espaçonave Galileo indicaram que deve haver uma camada eletricamente condutora dentro da lua. Uma camada subterrânea global contendo rocha derretida, escreveram os cientistas, caberia no projeto.

Pontos quentes salpicam a superfície da lua vulcânica Io nesta imagem infravermelha capturada pela espaçonave Juno da NASA em 5 de julho de 2022, quando a espaçonave estava a cerca de 80.000 quilômetros da lua.

JPL-CALTECH/NASA, SWRI, ASI, INAF, JIRAM


Mas os pesquisadores não sabiam dizer se essa camada consistiria em um mar contínuo de magma ou em muitos pequenos bolsões de rocha derretida dispersos por toda a rocha sólida, lembrando uma esponja encharcada.

Com base nesse trabalho anterior, Stevenson e o geofísico da Caltech, Yoshinori Miyazaki, calcularam que uma camada mista de magma e rocha sólida sob a crosta de Io seria fundamentalmente instável sob a quantidade de aquecimento que eles preveem ocorrer dentro da lua. A rocha fundida e a rocha sólida se dividiriam em camadas distintas, com a rocha fundida se fundindo em um mar subterrâneo, disse Stevenson. “A conclusão final é [que] Io tem um oceano de magma.”

Mas há outras possibilidades. “Muitas informações são consistentes com uma grande camada condutiva global que pode ser um oceano de magma”, diz Howell. “Mas eu não diria que há consenso sobre como interpretar esses dados.”

Em vez disso, a verdade pode estar dentro do coração de Io, onde um núcleo feito de metal sólido pode estar à espreita, Howell relatou em 15 de dezembro na reunião. Pesquisas anteriores sugeriram que Io tem um núcleo rico em metais. Howell e seus colegas calculam que um núcleo de metal tão rígido quanto o gelo sólido e um manto rochoso tão viscoso quanto o da Terra poderiam dispensar totalmente as imensas quantidades de calor que se estima que Io emita. Isso cumpriria o papel de derramamento de energia de um oceano de magma.

Medições futuras coletadas pela missão Juno da NASA em andamento, bem como duas espaçonaves futuras – a Europa Clipper da NASA e a JUICE da Agência Espacial Européia – podem fornecer os dados necessários para determinar se uma ou alguma combinação das hipóteses está correta, disseram Stevenson e Howell (SN : 15/12/22). Até então, o mistério do que habita nas profundezas escuras de Io pode ter que permanecer no purgatório.


Publicado em 05/01/2023 08h12

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