El JWST destaca la naturaleza volcánica de Io, la luna de Júpiter

La luna Io, de Júpiter, se destacó recientemente gracias a las observaciones realizadas por el Telescopio Espacial James Webb (JWST). Este satélite, único en el sistema solar, alberga más de 400 volcanes activos y más de 100 montañas volcánicas, algunas de las cuales superan la altura del Monte Everest. Su superficie, rica en azufre, se pinta de tonos rojos, amarillos y naranjas debido a las erupciones volcánicas, mientras que vastos lagos de lava, el más grande de aproximadamente 200 km de ancho, salpican su paisaje. Todo esto en un mundo que es solo una cuarta parte del tamaño de la Tierra.

La actividad volcánica de Io es notablemente intensa, impulsada por la combinación de calor interno y fuerzas gravitacionales. A diferencia de la Tierra, donde el volcanismo es alimentado por el calor primordial y la descomposición radiactiva, Io se encuentra atrapada en un tira y afloja gravitacional con Júpiter y sus tres lunas galileanas: Callisto, Ganimedes y Europa. Estas fuerzas generan un estiramiento constante que calienta a Io, manteniendo su naturaleza volcánica.

Las observaciones del JWST se llevaron a cabo en 2022 y 2023, y los resultados fueron publicados en el Journal of Geophysical Research: Planets. El estudio, liderado por la profesora de astronomía Imke de Pater de la Universidad de California en Berkeley, reveló la primera detección de átomos de azufre neutro ([SI]) en Io, así como la presencia de monóxido de azufre (SO), lo que proporciona información valiosa sobre las condiciones y procesos que definen esta luna volcánica.

La corteza y el manto de Io están dominados por sílice, pero la pequeña cantidad de azufre presente es crucial para entender su actividad volcánica. Cuando el material fundido de Io asciende a la superficie, lleva consigo azufre, y las características de este elemento revelan lo que ocurre en su interior. Las imágenes del JWST muestran que el lago de lava más grande de Io, Loki Patera, ha formado una nueva corteza, siguiendo un patrón repetitivo en las últimas décadas. Las erupciones de 2022 en la región de Kanehekili han cubierto más de 4,300 km² de su superficie, expandiéndose cuatro veces desde entonces.

Los nuevos hallazgos también indican que las emisiones de [SI] no provienen directamente de los volcanes de Io, sino de la excitación colisional por impactos de electrones. Estos electrones son generados por la poderosa magnetosfera de Júpiter, que ioniza una nube de átomos alrededor de Io, formando un torus de átomos ionizados que orbita a Júpiter. Este fenómeno ilustra la compleja relación entre Io y su planeta madre.

El estudio también valida observaciones realizadas por el Telescopio Hubble hace 20 años, mostrando que, a pesar de la intensa actividad volcánica, la atmósfera de Io y el torus de plasma son sorprendentemente estables. Las moléculas de SO en estado excitado provienen directamente de los respiraderos volcánicos, lo que proporciona una lectura directa de la temperatura del sistema volcánico de Io, indicando que sus volcanes son extremadamente poderosos y calientes.

En resumen, las observaciones del JWST no solo revelan la actividad volcánica cambiante de Io, sino que también son parte de una investigación continua sobre las emisiones de azufre y los puntos calientes volcánicos. La luna de Júpiter sigue siendo un objeto de estudio fascinante, destacando su singularidad en el sistema solar.

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