El telescopio Webb revela actividad volcánica y atmósfera de azufre en Io

El telescopio James Webb ha realizado observaciones sorprendentes sobre Io, la luna más volcánicamente activa de nuestro sistema solar. Situada en un constante tira y afloja gravitacional entre Júpiter y otras lunas jovianas, Io experimenta una intensa actividad geológica que ha sido capturada por el telescopio. Las imágenes obtenidas revelaron que el calor generado por estas tensiones ha derretido partes del interior de la luna, convirtiéndola en un verdadero hervidero de actividad volcánica.

En noviembre de 2022, los investigadores, liderados por Imke de Pater, observaron una erupción volcánica extremadamente energética en la región de lava conocida como Kanehekili Fluctus. Esta fue la primera vez que se detectó que algunos volcanes de Io emiten una forma excitada de monóxido de azufre, confirmando una hipótesis que el equipo había mantenido durante dos décadas. Además, el telescopio detectó un aumento en las emisiones térmicas en el enorme lago de lava de Loki Patera, donde la gruesa corteza sólida del lago se hundía en el magma subyacente.

En agosto de 2023, el equipo tuvo la oportunidad de observar nuevamente las mismas regiones de Io. Al igual que en 2022, Io se encontraba en la sombra de Júpiter, lo que permitió capturar emisiones en longitudes de onda que de otro modo habrían estado oscurecidas por la luz solar. Las nuevas imágenes mostraron que los flujos de lava de la erupción de 2022 se habían extendido para cubrir más de 4,300 kilómetros cuadrados, aproximadamente cuatro veces el área que cubrían en 2022. En Loki Patera, se había formado y enfriado una nueva corteza, en línea con el comportamiento del lago en las últimas décadas.

Las imágenes también capturaron emisiones de monóxido de azufre en la atmósfera de Io sobre Kanehekili Fluctus, así como en otras dos regiones sin una clara asociación volcánica, lo que los investigadores atribuyen a un fenómeno denominado "volcanismo sigiloso". Por primera vez, las imágenes de 2023 revelaron emisiones de gas de azufre en longitudes de onda nunca antes vistas en la atmósfera de Io. A diferencia del monóxido de azufre, que se concentraba en puntos dispersos, el gas de azufre se distribuyó de manera más uniforme por parte del hemisferio norte.

Los datos sugieren que estas emisiones de azufre no provienen de átomos de azufre expulsados por volcanes, sino que son producidas principalmente por electrones del torus de plasma de Io, una región alrededor de su órbita con altos niveles de partículas cargadas, que penetran en la atmósfera mayormente de dióxido de azufre de Io y excitan los átomos de azufre al impactar.

La posición del telescopio Webb al observar Io, combinada con la ubicación del hemisferio norte en relación con el torus de plasma, explica por qué las emisiones detectadas se concentraron en esa área. Junto con datos del Observatorio Keck y el Telescopio Espacial Hubble, los nuevos hallazgos sugieren que este sistema de torus de plasma y atmósfera se mantiene bastante estable a lo largo de las décadas.

La investigación fue publicada en el Journal of Geophysical Research: Planets.