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La misión Juno de la NASA, que se encuentra orbitando y estudiando al sistema joviano desde 2016, realizó recientemente observaciones que ofrecen la visión más completa hasta ahora sobre cómo se distribuye la energía en el interior de la luna Ío de Júpiter. Los resultados ayudan a explicar por qué este satélite natural mantiene una actividad volcánica sin comparación en todo el Sistema Solar.
Con más de 400 volcanes activos, extensos ríos de lava y gigantescas columnas de material que pueden elevarse cientos de kilómetros sobre su superficie, Ío es el cuerpo con mayor actividad volcánica conocido del Sistema Solar. Desde que las sondas Voyager revelaron ese paisaje extremo a fines de la década de 1970, los científicos intentan responder una pregunta fundamental: ¿de dónde proviene toda la energía que alimenta esa actividad geológica?
Resultados obtenidos recientemente por la misión Juno de la NASA permiten avanzar en esa respuesta. Gracias a los sobrevuelos realizados entre diciembre de 2023 y febrero de 2024, la nave consiguió elaborar el mapa más detallado hasta la fecha de la distribución del calor emitido por Ío. Las observaciones muestran cómo la energía generada en el interior del satélite llega hasta la superficie y ofrecen nuevas evidencias sobre el mecanismo que mantiene activo a este extraordinario mundo durante miles de millones de años.
Un volcán planetario impulsado por la gravedad
A diferencia de la Tierra, donde una parte importante del calor interno procede de la desintegración radiactiva de elementos presentes en el manto y el núcleo, la principal fuente de energía de Ío es su interacción gravitatoria con Júpiter. La enorme atracción del planeta gigante, combinada con la influencia de Europa y Ganímedes, deforma continuamente el interior del satélite mientras completa cada órbita.
Ese proceso, conocido como calentamiento por mareas, comprime y estira las rocas una y otra vez. La fricción generada durante esas deformaciones transforma energía gravitatoria en calor, funde parcialmente el interior y alimenta un vulcanismo permanente que no tiene equivalente en ningún otro cuerpo del Sistema Solar.
Aunque este mecanismo se conoce desde hace décadas, todavía existían dudas sobre cómo se distribuía esa energía bajo la superficie y de qué manera llegaba hasta los cientos de centros volcánicos observados desde el espacio.
La tecnología que permitió observar un proceso invisible
Durante sus sobrevuelos más cercanos, Juno pasó a unos 1.500 kilómetros de la superficie de Ío, una distancia que no se alcanzaba desde la misión Galileo a comienzos de los años 2000. Esa proximidad permitió utilizar varios instrumentos científicos con una resolución inédita.
Uno de ellos fue JIRAM (Jovian Infrared Auroral Mapper), un espectrómetro y cámara infrarroja desarrollado por la Agencia Espacial Italiana. Al detectar la radiación infrarroja emitida por la superficie, el instrumento pudo localizar regiones donde el calor escapa desde el interior, incluso en áreas donde no se observaban erupciones en ese momento. Al combinar múltiples sobrevuelos, el equipo científico obtuvo el mapa global más completo del flujo térmico de Ío.
Las observaciones también se complementaron con datos del Radiómetro de Microondas (Microwave Radiometer, MWR), capaz de obtener información de las capas superficiales del terreno. En conjunto, ambos instrumentos ofrecen una imagen mucho más completa de cómo el calor atraviesa la corteza antes de liberarse al espacio.
S., Rathbun, J., Hayes, A., Lopes, RMC, Mura, A., et al. (2024). Observaciones JIRAM del flujo volcánico en Io: distribución y comparación con modelos de flujo de calor de marea . Cartas de investigación geofísica, 51, e2023GL105782.
Qué revelan las nuevas mediciones
Uno de los resultados más importantes es que el calor no aparece concentrado únicamente en unos pocos «supervolcanes». En cambio, las mediciones muestran que emerge desde una gran cantidad de regiones distribuidas por casi toda la superficie, lo que indica que el interior de Ío funciona de manera mucho más compleja de lo que sugerían algunos modelos.
Estos datos permitirán poner a prueba dos de las principales hipótesis sobre la estructura interna del satélite. Una plantea la existencia de un océano global de magma bajo la corteza, mientras que la otra propone numerosas cámaras magmáticas independientes conectadas entre sí. Aunque los resultados aún no permiten descartar ninguno de los modelos, sí ofrecen nuevas restricciones que ayudarán a comprender cómo circula la energía dentro del satélite.
Además de mejorar el conocimiento sobre Ío, estas observaciones aportan información valiosa para estudiar otros mundos donde también actúa el calentamiento por mareas, como Europa, Encélado o incluso algunos exoplanetas que orbitan muy cerca de sus estrellas.
Un legado que va mucho más allá de Júpiter
Lanzada en 2011 y en órbita alrededor de Júpiter desde 2016, Juno fue concebida para investigar el origen, la estructura interna, la atmósfera y el potente campo magnético del planeta más grande del Sistema Solar. Sin embargo, la extensión de la misión permitió convertirla también en una de las exploraciones más importantes de las lunas galileanas.
Sus observaciones permiten estudiar Ío desde una perspectiva que va mucho más allá de sus volcanes. Al medir cómo se distribuye el calor que escapa de su superficie, los científicos pueden poner a prueba los modelos sobre cómo se genera y se transporta la energía en su interior, y buscar pistas sobre la estructura que existe debajo de la corteza.
Ese conocimiento también resulta útil para estudiar otros cuerpos del Sistema Solar. El calentamiento por mareas podría desempeñar un papel fundamental en lunas como Europa y Encélado, donde la energía generada por las interacciones gravitatorias puede contribuir a mantener océanos de agua líquida bajo capas de hielo. Ío, con su actividad extrema y observable, ofrece una oportunidad única para estudiar ese mecanismo en acción.
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