Credito d'immagine: NASA / JPL
Il punto più caldo del sistema solare non è né Mercurio, Venere, né St. Louis in estate. Io, uno dei quattro satelliti che l'astronomo italiano Galileo ha scoperto in orbita attorno a Giove quasi 400 anni fa, prende quel premio. L'astronave Voyager ha scoperto l'attività vulcanica su Io oltre 20 anni fa e successive osservazioni mostrano che Io è il corpo vulcanicamente più attivo nel sistema solare. La navicella spaziale Galileo, chiamata in onore dell'astronomo Galileo, trovò punti caldi vulcanici con temperature fino a 2.910 Fahrenheit (1.610 Celsius).
Ora i modelli al computer di eruzioni vulcaniche su Io eseguiti da ricercatori dell'Università di Washington a St. Louis mostrano che le lava sono così calde da vaporizzare sodio, potassio, silicio e ferro e probabilmente anche altri gas nella sua atmosfera.
Utilizzando una versione aggiornata di MAGMA, un versatile programma per computer che ha sviluppato 15 anni fa con un collega dell'Università di Harvard, Bruce Fegley, Jr., Ph.D., professore di scienze della terra e del pianeta in Arts & Sciences alla Washington University di St. Louis , ha scoperto che alcuni di questi elementi sono vaporizzati almeno in parte come gas a singolo atomo. Altri sono vaporizzati in diverse forme molecolari, ad esempio monossido di silicio, biossido di silicio e monossido di ferro.
"La reazione di questi gas con le specie di zolfo e cloro nei gas vulcanici potrebbe portare alla formazione di gas insoliti come cloruro di sodio, cloruro di potassio, dicloruro di magnesio e dicloruro di ferro", ha affermato Fegley.
Nel 2000, Fegley e l'ex collega della Washington University Mikhail Zolotov, Ph.D., ora alla Arizona Sate University, hanno predetto la formazione di cloruro di sodio e vapore di cloruro di potassio nei gas vulcanici su Io. Tre anni dopo gli astronomi hanno scoperto gas cloruro di sodio su Io. Tuttavia, queste osservazioni non erano abbastanza sensibili per rilevare il vapore di cloruro di potassio meno abbondante.
Ora Fegley ha scoperto che il sodio e il potassio nei gas vulcanici ionici vengono vaporizzati dalle lava calde. Fegley e la ricercatrice Laura Schaefer dell'Università di Washington hanno utilizzato i dati della missione Galileo e osservazioni basate sulla Terra da telescopi ad alta potenza nella loro ricerca finanziata dalla NASA. Hanno pubblicato i loro risultati nel numero di maggio 2004 di Icarus, il principale giornale scientifico planetario.
"Fondamentalmente stiamo facendo geologia su Io usando i dati dei telescopi sulla Terra, il che dimostra che osservazioni come questa possono competere con costose missioni spaziali", ha affermato Fegley. "È incredibile quanto sia caldo e vulcanicamente attivo Io. È 30 volte più attivo della Terra. È il corpo più caldo al di fuori del sole nel sistema solare. "
Il più interno dei quattro principali satelliti di Giove - ce ne sono almeno 16 - Io ottiene il suo alto tasso di vulcanismo dalle interazioni delle maree con Giove, che ha il campo magnetico più forte di tutti i pianeti. Oltre 100 vulcani attivi sono stati identificati su Io. Gli hotspot hanno temperature fino a 1.600 gradi Celsius. Questo è di diverse centinaia di gradi più caldo dei vulcani terrestri come Kilauea alle Hawaii, che ha una temperatura di circa 1.000 gradi Celsius (1.830 Fahrenheit).
Fegley e Schaefer hanno scoperto che il monossido di silicio è il principale gas contenente silicio sulle lava.
"La cosa interessante di questo è che gli astronomi hanno osservato monossido di silicio in altri ambienti nello spazio interstellare, in particolare nelle atmosfere di stelle fredde", ha detto Fegley.
Le osservazioni astronomiche di vulcani in eruzione attiva su Io potrebbero essere in grado di rilevare il gas monossido di silicio nella sua atmosfera.
Fegley e Schaefer raccomandano una missione di sonda vulcanica Io per misurare direttamente la pressione, la temperatura e la composizione dei gas di Pele, uno dei vulcani più attivi di Io. Tale sforzo è "fattibile utilizzando la tecnologia attuale", ha detto Fegley. "Si espanderebbe notevolmente la nostra conoscenza del corpo più vulcanicamente attivo nel sistema solare".
La missione della sonda vulcanica rappresenterebbe un progresso nello sforzo di svelare alcuni dei misteri di Io, come il modo in cui il satellite, delle dimensioni della nostra Luna, può mantenere le sue alte temperature di magma senza essere quasi totalmente fuso, e come fa Io a mantenere un litosfera abbastanza forte da sostenere le montagne più alte del monte Everest?
Fonte originale: Comunicato stampa WUSTL
