É estressante ficar perto do rei do sistema solar, e a lua de Júpiter, Io, traz as cicatrizes daquela relação próxima em sua superfície, marcada por uma série de vulcões.
Esses vulcões se formam porque a gravidade massiva do planeta se estende pelo interior de Io em um processo chamado aquecimento de maré que derrete a rocha em magma líquido, que eventualmente acumula pressão suficiente para explodir na superfície. Um novo estudo examina três décadas de observações do fluxo e refluxo do maior desses vulcões, que os cientistas chamam de Loki Patera, em busca de padrões que possam vincular o cronograma de atividade do vulcão à órbita de Io em torno de Júpiter.
“Algumas pessoas estão esperando que os vulcões de Io façam algo assim e não é tão surpreendente”, disse a SpaceTV a principal autora do Instituto de Tecnologia da Califórnia, Katherine de Kleer. “Mas há outras pessoas que pensam que os vulcões são tão complicados que não seguiriam necessariamente essas tendências orbitais.”
De Kleer e seus colegas começaram fixando os detalhes da órbita de Io, que leva cerca de 1,77 dias terrestres. Isso é muito rápido para os cientistas desenvolverem uma compreensão sutil dos impactos da órbita usando telescópios baseados na Terra, que só podem ser observados quando Io estiver em sua linha de visão.
Mas há outros ciclos muito mais lentos – na escala de centenas de dias – que estão embutidos nessa órbita, enquanto outras luas puxam Io. Esses ciclos também podem influenciar o aquecimento das marés que a lua experimenta.
“Tem sido essa busca interessante por padrões na atividade vulcânica; o aquecimento das marés deve produzir um vulcanismo que segue padrões específicos”, disse Kleer. “Então você deve ter vulcões que estão ocorrendo em lugares específicos na superfície e não em outros lugares, e você pode esperar que eles também mostrem padrões específicos no tempo.”
Para tentar entender o vulcão, os autores do estudo reuniram todas as observações que encontraram de Loki nas últimas três décadas. Durante boa parte do tempo, os dados dos cientistas foram esporádicos, na melhor das hipóteses, mas em 2013, de Kleer e seus colegas fizeram um esforço conjunto para maximizar as observações do Loki.
O resultado é a aparência mais detalhada que os cientistas já tiveram da atividade do vulcão. “É o conjunto de dados que é a coisa mais impressionante”, disse Julie Rathbun, cientista planetária do Instituto de Ciência Planetária que não estava envolvida na nova pesquisa, mas que também estuda Loki, à Space.com. “É realmente difícil obter todos os dados que queremos do chão”.
O outro fator em que Kleer e seus colegas se concentraram, os detalhes da órbita de Io em torno de Júpiter, foi menos desafiador para se estudar. Mas não é o tipo de fator para o qual os vulcanólogos se voltariam primeiro se fossem inspirados principalmente por vulcões mais próximos de casa, que não são fortemente afetados por qualquer aquecimento de maré.
“Muito da geologia é baseada na geologia terrestre e não há muitas coisas na Terra que sejam movidas pelas marés, então não é algo que eu acho que as pessoas, especialmente quando estudam vulcões, estão acostumadas a procurar”, disse Rathbun. “Quando estudamos planetas e luas, as marés e a periodicidade estão entre as coisas mais óbvias para medir, são as coisas mais fáceis de medir.”
De Kleer e seus colegas foram inspirados por ciclos que cientistas notaram em plumas escorrendo de outra das luas de Júpiter, Enceladus, que parecem iluminar e escurecer em conjunção com a órbita da lua.
Eles encontraram dois ciclos na atividade de Loki que podem ser influenciados pelo aquecimento das marés: um com duração de 454 dias e outro com 480 dias. Ambos os números estão próximos de ciclos nos quais a órbita de Io é ajustada pelas influências de seus vizinhos.
E, realisticamente, esse tipo de ciclo pode fazer mais sentido em um vulcão do que um ciclo ligado diretamente a um período orbital tão rápido quanto o de Io. “Essas são as escalas de tempo que um vulcão pode realmente evoluir”, disse Kleer. Ela e seus colegas acham que uma possível explicação para o que está acontecendo em Loki é que o encanamento do vulcão não pode responder ao aquecimento das marés na velocidade do ciclo orbital de 1,77 dias, deixando apenas ciclos mais lentos para afetar o vulcão.
Entender como o Loki funciona não é apenas entender a lua esquisita de um enorme planeta. Terra e Io são os únicos mundos em nosso sistema solar onde é fácil estudar vulcões, e os da Terra não são fortemente influenciados pelo aquecimento das marés, mas os cientistas acreditam que o fenômeno é de vital importância no quadro maior da ciência planetária, em nossa energia solar. sistema e além.
“Esse tipo de geofísica de escala global orientada para o fim não é algo que você tem na Terra”, disse Kleer. “[Io] é uma espécie de mundo alienígena onde temos esses processos que você não é capaz de estudar na Terra, e se podemos estudá-los em Io, podemos ampliar nossa idéia de geofísica de forma mais geral, para que seja menos centrada na Terra e engloba mais mundos “.
De Kleer e seus colegas esperam continuar verificando regularmente o Loki para descobrir como os ciclos orbitais de Io estão governando sua atividade. Eles calcularam quando o vulcão poderia roncar com base em cada linha do tempo, e dentro de alguns anos, eles esperam coletar dados suficientes para definir uma melhor compreensão da dinâmica de Loki.
“Vai ser muito divertido quando chegarmos perto dos tempos previstos que os brilhos devem ocorrer”, disse de Kleer. “Nós podemos assistir e percebemos imediatamente nas imagens quando Loki começa a brilhar, e isso é sempre divertido.”
A pesquisa é descrita em um artigo publicado em 8 de maio na revista Geophysical Research Letters.
Publicado em 14/08/2019
Artigos originais: https://www.space.com/jupiter-io-loki-volcano-schedule.html e https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1029/2019GL082691
Gostou? Compartilhe!
Assine nossa newsletter e fique informado sobre Astrofísica, Biofísica, Geofísica e outras áreas. Preencha seu e-mail no espaço abaixo e clique em “OK”: