I vulcani di Io non sono dove dovrebbero essere, secondo i ricercatori

In orbita attorno a Giove vi è uno dei mondi più attivi del nostro sistema solare – 25 volte più attivo della Terra – con centinaia di vulcani, fontane di lava alte 400 chilometri in continua eruzione, e altri estremi eventi legati all'attività geologica e vulcanica: Io. Si tratta quindi di un corpo di estremo interesse, e molti modelli sono stati sviluppati per ricostruire i meccanismi che avvengono all'interno di Io. Secondo questi modelli, però, alcune concentrazioni di attività vulcanica osservate di recente sarebbe dovute essere da tutt'altra parte sulla superficie del satellite, come dimostra uno studio condotto da alcuni ricercatori della NASA e dell'ESA.
Io è nel mezzo di una gara di tiro alla fune. Da una parte c'è Giove con la sua incredibile attrazione gravitazionale; dall'altra, la meno intensa ma sempre puntuale influenza di Europa e Ganimede, due satelliti gioviani. Ogni volta che Io completa un'orbita, Europa ne completa solo mezza, mentre Ganimede addirittura solamente un quarto, ma queste proporzioni sono molto precise e si ripetono a intervalli estremamente regolari, causando quindi la presenza di un punto lungo l'orbita di Io in cui il satellite è influenzato più che mai dai suoi due compagni. È per questo motivo che l'orbita di Io è ovale, e il satellite stesso viene deformato e flesso mentre percorre il suo tragitto attorno a Giove.
Avvicinandosi a Giove, Io viene deformato dalla gravità del gigante gassoso, che lo attira verso di sé; allontanandosi, il satellite può rilassarsi, cambiando nuovamente forma per raggiungere lo stato iniziale. Queste continue forze di marea che interessano il satellite alimentano il riscaldamento e la frizione al suo interno, che a loro volta causano le incredibili attività vulcaniche che vediamo.
Gli astronomi ancora non sanno come questi fenomeni influenzino e deformino l'interno di Io. Secondo alcuni, causano un riscaldamento molto all'interno del satellite, ma secondo la maggior parte dei ricercatori questo riscaldamento interessa regioni più superficiali, in particolare uno strato noto come astenosfera. Qui la roccia, parzialmente fusa, si comporta come se fosse stucco, deformandosi lentamente sotto la pressione e il calore.
«Le nostre analisi appoggiano il modello più diffuso secondo il quale il calore è generato nell'astenosfera, ma abbiamo scoperto che l'attività vulcanica è localizzata a 30-60 gradi est rispetto a dove pensavamo», spiega Christopher Hamilton dell'Università del Maryland e del centro spaziale Goddard della NASA a Greenbelt, nel Maryland.
Hamilton è l'autore principale dell'articolo che descrive questa nuova ricerca, pubblicato sull'Earth and Planetary Science Letters. La ricerca è stata promossa e finanziata dal Postdoctoral Program della NASA e amministrata dall'Oak Ridge Associated Universities e dall'Agenzia Spaziale Europea.
Hamilton e il suo team hanno basato la loro ricerca sulla prima mappa vulcanica globale di Io, realizzata poco più di un anno fa con i dati delle sonde Voyager e Galileo. Secondo la mappa, sulla superficie di Io vi sono 425 vulcani.
I ricercatori hanno usato la mappa per mettere alla prova diversi modelli dell'interno di Io, confrontando i luoghi dove sono state avvistate attività vulcaniche con i luoghi dove essi avevano previsto che si sarebbero verificate.
«Abbiamo dato vita alla prima analisi statistica rigorosa della distribuzione dei vulcani nella nuova mappa geologica globale di Io», spiega Hamilton. «Abbiamo scoperto che ogni volta tra le zone di attività vulcanica previste e osservate realmente non vi era un abbinamento esatto, ma era leggermente deviato verso est e non può essere spiegato con nessun modello esistente oggigiorno».
Quindi, cosa causa questa differenza tra le località previste e le località osservate? Le possibili risposte sono più di una: Io potrebbe ruotare più velocemente di quanto si crede, oppure la struttura interna permette al magma di allontanarsi molto dal punto dove si verifica la maggior parte del riscaldamento verso punti dove è libero di eruttare sulla superficie, o ancora una lacuna negli attuali modelli, come movimenti di marea di un oceano sotterraneo di magma.
Orbitando attorno a Giove, Io si muove all'interno del vasto campo magnetico del gigante gassoso. Se sotto la superficie del satellite si nascondesse un oceano di magma, anche esso avrebbe un campo magnetico attorno a sé, che è proprio ciò che ha rilevato la missione Galileo.
«Le nostre analisi propongono la teoria di un oceano di magma globale e sotterraneo come una possibile spiegazione», continua Hamilton, «ma l'oceano in questo caso non sarebbe come gli oceani qui sulla Terra. Invece di essere uno strato interamente liquido, l'oceano di magma di Io sarebbe probabilmente più simile a una spugna, con almeno il 20% di silicio fuso con una melma di roccia lentamente deformabile».
Si pensa che fenomeni simili interessino anche Europa, dove potrebbe esserci un oceano sotterraneo di acqua sotto la superficie ghiacciata, e Encelado.
«Questi risultati inaspettati suggeriscono che c'è qualcosa che ci manca nella comprensione di Io», spiega Hamilton. «In un certo senso, è un risultato molto importante. Abbiamo capito che la nostra comprensione del calore generato in questo modo e la sua relazione con le attività vulcaniche di superficie è incompleta. L'interpretazione del perché ciò accada è aperta, ma abbiamo posto molte nuove domande, il che è buono».

Fonte

© immagini
NASA/Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory/Southwest Research Institute/Goddard Space Flight Center/Christopher Hamilton
I vulcani di Io non sono dove dovrebbero essere, secondo i ricercatori I vulcani di Io non sono dove dovrebbero essere, secondo i ricercatori Reviewed by Pietro Capuozzo on 5.4.13 Rating: 5
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