Dimostrando che i vecchi dati non muoiono mai, gli scienziati hanno scoperto qualcosa di nuovo sull'Io lunare di Giove usando i dati raccolti durante la missione Galileo, che orbitò attorno a Giove dal 1995 al 2003. Una nuova analisi rivela un oceano sotterraneo di magma fuso o parzialmente fuso sotto la superficie della luna vulcanica, che è la prima conferma diretta di questo tipo di strato di magma a Io. Gli scienziati affermano che l'oceano sotterraneo fuso spiega perché la luna è l'oggetto più vulcanico conosciuto nel sistema solare.
"Gli scienziati sono entusiasti di aver finalmente capito da dove proviene il magma di Io e abbiamo una spiegazione per alcune delle misteriose firme che abbiamo visto in alcuni dei dati del campo magnetico di Galileo", ha detto Krishan Khurana, dell'Università della California, Los Angeles, e conducendo autore dello studio pubblicato su Science. Khurana era un ex investigatore del team magnetometrico di Galileo presso l'UCLA. "Si scopre che Io emetteva continuamente un" segnale sonoro "nel campo magnetico rotante di Giove che corrispondeva a ciò che ci si aspetterebbe da rocce fuse o parzialmente fuse in profondità sotto la superficie."
Sorprendentemente, Io produce circa 100 volte più lava ogni anno rispetto a tutti i vulcani sulla Terra, e il nuovo studio mostra che esiste un oceano di magma globale circa 30-50 chilometri (20-30 miglia) sotto la crosta lunare. Questo spiega perché i vulcani di Io sono distribuiti su tutta la sua superficie, a differenza dei vulcani terrestri che si verificano in hotspot localizzati come l '"Anello di Fuoco" intorno all'Oceano Pacifico.
I vulcani su Io furono scoperti nel 1979 da Linda Morabito, un ingegnere di navigazione ottica che lavorava alla missione Voyager. Guardando le immagini che dovevano essere utilizzate per navigare in Voyager, Morabito notò quella che sembrava essere una nuvola crescente che si estendeva oltre il bordo di Io. Dopo aver conferito con i suoi colleghi, si resero conto che dal momento che Io non ha atmosfera, la nuvola che si alza centinaia di chilometri sopra la superficie deve essere la prova di un vulcano incredibilmente potente.
L'energia per l'attività vulcanica proviene dalla compressione e dallo stiramento della luna da parte della gravità di Giove mentre Io orbita attorno al più grande pianeta del sistema solare.
Galileo è stato lanciato sul mercato nel 1989 e ha iniziato a orbitare attorno a Giove nel 1995. Gli scienziati hanno notato firme inspiegabili nei dati sul campo magnetico dei voli Galileo di Io nell'ottobre 1999 e nel febbraio 2000.
"Durante la fase finale della missione Galileo, i modelli dell'interazione tra l'Io e l'immenso campo magnetico di Giove, che bagna la luna in particelle cariche, non erano ancora abbastanza sofisticati per farci capire cosa stesse accadendo all'interno di Io", ha detto Xianzhe Jia, coautrice dello studio presso l'Università del Michigan.
Recenti lavori di fisica minerale hanno mostrato che un gruppo di rocce conosciute come rocce "ultramafiche" diventano capaci di trasportare una notevole corrente elettrica quando vengono fuse. Le rocce ultramafiche hanno origine ignea o si formano attraverso il raffreddamento del magma. Sulla Terra, si ritiene che provengano dal mantello. La scoperta ha portato Khurana e colleghi a testare l'ipotesi che la strana firma fosse prodotta dalla corrente che scorre in uno strato fuso o parzialmente fuso di questo tipo di roccia.
I test hanno dimostrato che le firme rilevate da Galileo erano coerenti con una roccia come la lherzolite, una roccia ignea ricca di silicati di magnesio e ferro trovati a Spitzbergen, in Norvegia. Lo strato oceanico di magma su Io sembra essere più di 50 chilometri (30 miglia di spessore), costituendo almeno il 10 percento del manto lunare in volume. La temperatura bollente dell'oceano magmatico probabilmente supera i 1.200 gradi Celsius (2.200 gradi Fahrenheit).
Nell'animazione sopra, Io è immerso in linee di campo magnetico (mostrate in blu) che collegano la regione polare nord di Giove alla regione polare sud del pianeta. Mentre Giove ruota, le linee del campo magnetico che avvolgono Io si rafforzano e si indeboliscono. Poiché l'oceano di magma di Io ha un'alta conduttività elettrica, devia il campo magnetico variabile, proteggendo l'interno della luna dai disturbi magnetici. Il campo magnetico all'interno di Io mantiene un orientamento verticale, anche se il campo magnetico esterno a Io danza intorno. Queste variazioni nelle firme del campo magnetico esterno hanno permesso agli scienziati di comprendere la struttura interna della luna. Nell'animazione, le linee del campo magnetico si muovono con il periodo di rotazione di Giove di circa 13 ore nella cornice di riposo di Io.
Io è l'unico corpo nel sistema solare diverso dalla Terra noto per avere vulcani di magma attivi, ed è stato suggerito che sia la Terra che la sua luna avrebbero potuto avere simili oceani di magma miliardi di anni fa al momento della loro formazione, ma hanno da tempo raffreddato.
"Il vulcanismo di Io ci informa su come funzionano i vulcani e fornisce una finestra nel tempo sugli stili di attività vulcanica che potrebbero essersi verificati sulla Terra e sulla luna durante la loro prima storia", ha detto Torrence Johnson, un ex scienziato del progetto Galileo che non era direttamente coinvolto nel studia.
La navicella spaziale Galileo è stata inviata intenzionalmente nell'atmosfera di Giove nel 2003 per evitare qualsiasi contaminazione delle lune di Giove.
Fonte: JPL
