La temperatura bajo la superficie de Io, la luna de Júpiter, mostró por primera vez un calentamiento marcado en el subsuelo. Los datos también indican que gran parte del terreno es más liso y de menor densidad de lo previsto.
Estos hallazgos de la misión Juno de la NASA fueron publicados en Journal of Geophysical Research: Planets.
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La misión detectó calor subsuperficial a poca profundidad durante dos sobrevuelos. Además, halló indicios de que la mayor parte de la superficie de Io es notablemente lisa y está compuesta por material de muy baja densidad.
Io es el cuerpo con mayor actividad volcánica del sistema solar. Su calor extremo se explica por el calentamiento por mareas, generado por la gravedad de Júpiter y por su órbita ligeramente elíptica.
Hasta ahora, casi todo lo que se sabía sobre ese calor procedía de observaciones infrarrojas limitadas a la superficie. Scott Bolton coautor del estudio e investigador principal de Juno en el Instituto de Investigación del Suroeste en San Antonio dijo que el radiómetro de microondas de la misión observó de forma directa la emisión de calor de Io al examinar su interior.
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Bolton añadió que poder sondear el subsuelo de una luna rocosa fue un resultado inesperado. También señaló que una observación semejante cerca de volcanes de la Tierra podría detectar una señal parecida en el gradiente de temperatura del subsuelo.
Cómo detectó Juno el calor bajo la superficie de Io
El hallazgo surgió a partir del Radiómetro de Microondas (MWR), un instrumento diseñado para observar bajo las capas superiores de nubes de Júpiter y estudiar la atmósfera profunda del planeta. En la fase extendida de la misión, ese equipo también pudo examinar a Ganímedes, Europa e Io.
Sus seis antenas funcionan como un solo instrumento y detectan microondas en longitudes de onda de 1,3 a 51 centímetros. Según Bolton, cada longitud de onda permite explorar distintas profundidades y ofrece una nueva forma de caracterizar cortezas subsuperficiales en lunas heladas y rocosas.
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Durante los sobrevuelos, la nave pasó a unos 1.500 kilómetros (930 millas) de la superficie de Io. Shannon Brown autora principal del artículo en el Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA en el sur de California dijo que el instrumento midió la emisión térmica desde unos pocos centímetros hasta decenas de metros de profundidad.
Brown precisó que en todos los puntos analizados la temperatura aumentó en más de 40 grados Fahrenheit a solo unos metros de la superficie. Ese gradiente térmico, señaló, supera lo que el calentamiento solar por sí solo puede explicar.
Los datos apuntan a dos hipótesis. Una plantea que el calor asciende de manera constante a través de una corteza conductora.
La otra sugiere que la señal procede de flujos de lava en enfriamiento cubiertos por una costra solidificada de entre nueve y 11 metros, que cubren alrededor del 10% de la superficie lunar en cualquier momento. El posible flujo térmico de fondo se sitúa entre uno y tres vatios por metro cuadrado.
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A escala de toda la luna, esa liberación de energía puede alcanzar hasta 30 veces el promedio de la Tierra.
Qué significa el hallazgo para otros mundos y para la Tierra
Bolton afirmó que Io ofrece una referencia singular para entender cómo actúa el calentamiento por mareas en otros mundos. Añadió que ese proceso también alimenta océanos subterráneos en lunas como Europa y Ganímedes.
El investigador resumió el alcance del avance al señalar que ahora es posible caracterizar cómo se desplaza el calor desde el interior hacia la superficie. También sostuvo que una observación similar cerca de volcanes terrestres podría revelar señales comparables en el gradiente de temperatura del subsuelo.
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La superficie de Io resultó más lisa y menos densa de lo esperado
El segundo resultado relevante de los sobrevuelos fue la textura de la superficie. Antes de estas mediciones, Io era conocida por sus montañas altas, pero el MWR mostró que gran parte del terreno presenta amplias zonas lisas que se extienden a lo largo de 100 kilómetros o más.
El equipo pudo reconstruir cómo la superficie refleja las microondas porque Juno cruzó regiones superpuestas desde distintos ángulos. Esa información permitió inferir no solo la suavidad del terreno, sino también que el material superficial tiene una densidad muy baja.
Fuera de las regiones montañosas, Io se parece más a una vasta llanura que a un paisaje rocoso compacto. El material de la superficie se acerca más, por su textura y ligereza, a la piedra pómez o a una ceniza volcánica esponjosa que a una roca sólida.
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