Aunque las misiones espaciales Voyager y Galileo observaron evidencia de actividad volcánica en Io, fue una tenue nube azul en el borde de la extremidad de Io en una imagen altamente mejorada de Voyager que ofreció por primera vez evidencia de la naturaleza turbulenta de la luna.
¿Te imaginas un astrónomo sillón? Un grupo de investigadores de California lo ha intensificado un poco al monitorear las intensas erupciones volcánicas en la luna más extraña Io de Júpiter desde la comodidad de su hogar.
Io, la más interna de las cuatro lunas más grandes alrededor de Júpiter, o las lunas galileanas, es el objeto con mayor actividad volcánica en el Sistema Solar con más de 400 volcanes activos que escupen columnas de azufre y dióxido de azufre. Los científicos creen que un tira y afloja gravitacional con Júpiter es una de las causas del intenso vulcanismo de Io. Los investigadores señalan que la mayoría de los procesos no se comprenden bien. Si bien las erupciones de Io no se pueden ver directamente desde la Tierra, un equipo dirigido por Frank Marchis, un investigador en el Centro Carl Sagan del Instituto SETI, ha creado una combinación única de conjuntos de telescopios basados en la Tierra e imágenes de archivo del Voyager y Sondas de Galileo, según un comunicado de prensa. El equipo anunció sus hallazgos en la reunión de la División de Ciencias Planetarias de 2012 hoy en Reno, Nevada.
"Desde nuestra primera observación de Io en 2001 usando el telescopio W. M. Keck II de 10 m desde la parte superior de Mauna Kea en Hawai y su sistema AO (óptica adaptativa), nuestro grupo se entusiasmó mucho con la tecnología", dice Marchis. “También comenzamos a usar AO en el Very Large Telescope en Chile y en el telescopio Gemini North en Hawai. La tecnología ha mejorado a lo largo de los años, y la calidad de imagen y la utilidad de esos instrumentos complejos los ha convertido en parte del conjunto de instrumentos esenciales para telescopios grandes ".
Un penacho azul tenue en una imagen granulada y altamente mejorada de la Voyager 1 insinuó por primera vez la naturaleza dinámica de Io. Las cámaras de la Voyager mostraban un terreno extraño de campos volcánicos, puntos oscuros y plumas activas. Los científicos lo apodaron la "Pizza Moon". La sonda Galileo de la NASA observó más de 160 volcanes activos en varias etapas de erupción durante su recorrido en bucle por el planeta más grande del sistema solar.
Pero las imágenes cristalinas de Galileo cesaron en 2003. Observar un objeto del tamaño de la Luna a la increíble distancia de Júpiter desde la Tierra es un desafío debido al desenfoque causado por la atmósfera agitada de la Tierra. Desde 2001, todos los telescopios grandes de 8 a 10 metros han sido equipados con una óptica adaptativa que corrige ese desenfoque. Desde 2003, Marchis y su equipo han reunido alrededor de 40 ciclos de observaciones de Io en el infrarrojo cercano que muestran detalles tan pequeños como 100 kilómetros, o 60 millas, en la superficie de la luna.
Observaciones de varias erupciones brillantes y jóvenes detectadas a longitudes de onda cortas (~ 2.1 micras) en la parte superior y longitudes de onda más largas (~ 3.2 micras) en la parte inferior desde 2004 utilizando el telescopio W. Keck de 10 metros (mayo de 2004, agosto de 2007, septiembre de 2007 , Julio de 2009), el telescopio Gemini North de 8 metros (agosto de 2007) y el telescopio ESO VLT-Yepun de 8 metros (febrero de 2007), todos con sus sistemas de óptica adaptativa. La firma térmica del estallido de Tvashtar se puede ver cerca del polo norte en las imágenes recolectadas en 2007. Una nueva erupción en Pillan Patera se vio en agosto de 2007. Se detectó una erupción joven y brillante en Loki Patera en julio de 2009. Esta es la última erupción brillante que se detectó en nuestra encuesta; Desde entonces, la actividad volcánica de Io ha estado inactiva. Crédito: F. Marchis
"Las naves espaciales solo han sido capaces de capturar vislumbres fugaces de los volcanes de Io, Voyager durante unos meses, Galileo unos años y New Horizons unos días. Las observaciones terrestres, por otro lado, pueden continuar monitoreando los volcanes de Io a largo plazo. Mientras más telescopios miren a Io, mejor cobertura de tiempo podremos obtener ”. Dijo Julie Rathbun, de la Universidad de Redlands, una científica planetaria que no participó directamente en este estudio, pero que ha realizado el monitoreo de Io con el telescopio IRTF de 3 metros de la NASA durante más de 15 años. “Las observaciones AO de telescopios de clase de 8-10m son una mejora dramática en la resolución espacial sobre observaciones terrestres previas. Pronto no solo serán nuestra única forma de monitorear los volcanes de Io, sino la mejor manera. Deberíamos hacer estas observaciones con más frecuencia ".
Simulación de observaciones de Io utilizando el telescopio W. Keck y su sistema AO actual, un sistema AO de próxima generación montado en el telescopio W. Keck (KNGAO) y el Telescopio de treinta metros (TMT) equipado con su sistema AO (NFIRAOS) . La resolución espacial en el centro de Io proporcionada por estos sistemas AO es, respectivamente, 140 km, 110 km y 35 km en la banda H (1,6 micras). Dos centros eruptivos jóvenes etiquetados como A y B solo se pueden detectar en las observaciones TMT. El instrumento KNGAO detectó la erupción más brillante etiquetada como A. Marchis
Según el equipo, las observaciones revelan una serie de erupciones jóvenes y enérgicas llamadas explosiones. Estos eventos se destacan indicando una temperatura de erupción alta. Casualmente, el equipo observó el despertar del volcán Tvashtar mientras New Horizons se deslizaba junto a Júpiter en su camino hacia Plutón. La erupción duró de abril de 2006 a septiembre de 2007. Observaciones anteriores de Galileo muestran un patrón de erupción similar en 1999 que duró 15 meses.
"La episodiosidad de estos volcanes apunta a una recarga regular de las cámaras de almacenamiento de magma", dijo Ashley Davies, vulcanóloga del Laboratorio de Propulsión a Chorro, Instituto de Tecnología de California, y miembro del estudio. "Esto nos permitirá modelar el proceso de erupción y comprender cómo se elimina el calor del interior profundo de Io por este estilo particular de actividad volcánica".
El equipo encontró cuatro erupciones adicionales, incluido un volcán activo previamente no observado en 2004. La nueva explosión esporádica representó alrededor del 10 por ciento de la producción térmica promedio de Io, según Marchis. El estallido fue más enérgico que Tvashtar en 2001. Mientras el equipo continúa estudiando Io, han notado que desde septiembre de 2010, la luna locamente activa ha estado mayormente tranquila. Una docena de erupciones permanentes a baja temperatura salpican el globo, pero el equipo no ha detectado las erupciones jóvenes de fuente de fuego que se han visto antes.
“El próximo salto gigante en el campo de la astronomía planetaria es la llegada de telescopios de espejo segmentados gigantes, como el telescopio de treinta metros que se espera esté disponible en 2021. Proporcionará una resolución espacial de 35 km en el infrarrojo cercano, equivalente a La resolución espacial de las observaciones globales tomadas por la nave espacial Galileo. Cuando se apunta a Io, estos telescopios ofrecerán el equivalente de un sobrevuelo de la nave espacial del satélite ", dijo Marchis.
Fuente: SETI
