Océano de Magma subterráneo podría explicar volcanes 'Extraviado' Io luna de Jupiter

Mareas que fluyen en un océano subterráneo de roca fundida, o magma, podrían explicar por qué la luna de Júpiter Io parece tener sus volcanes en el lugar "equivocado". Nueva investigación de la NASA supone que océanos debajo de las cortezas de las lunas producen mareas estresadas que pueden ser más común y la última más de lo esperado. El fenómeno se aplica a los océanos de magma o de agua, incrementando potencialmente las probabilidades de vida en otros lugares en el universo.

 

Esta secuencia de cinco cuadros de imágenes de la nave New Horizons captura el penacho gigante de volcán Tvashtar de Io.

Créditos: NASA/JHU aplicada física laboratorio/Southwest Research Institute

 

"Esta es la primera vez que la cantidad y distribución de calor producido por el fluido de mareas de un océano subterráneo de magma de Io se ha estudiado en detalle," dijo Robert Tyler de la Universidad de Maryland, College Park y de la NASA Goddard Space Flight Center en Greenbelt, Maryland. "Hemos encontrado que el patrón de marea y el calentamiento predicho por nuestro modelo de marea de líquido es capaz de producir los patrones de calor en la superficie que realmente se observan en el Io." Tyler es el autor principal de un documento sobre esta investigación publicado junio de 2015 en la serie de suplemento diario astrofísico.

 

IO es el mundo más volcánico activo en el sistema solar, con cientos de volcanes en erupción, fuentes de lava de voladura hasta a 250 millas (unos 400 kilómetros). La intensa actividad geológica es el resultado del calor producido por un tira y afloja gravitacional entre gravedad masiva de Júpiter y otros más pequeños, pero precisamente con el tiempo tira de Europa, una luna vecina a Io que orbita más lejos de Júpiter. IO orbita más rápido, completando dos órbitas cada vez que Europa termina una. Esta temporización regular significa que Io siente la fuerza gravitacional más fuerte de su vecino en la misma posición orbital, que distorsiona la órbita de Io en forma ovalada. Esta órbita modificada causa que Io se flexione como se mueve alrededor de Júpiter, que causa que el material dentro de Io para cambiar de posición y generan calor por fricción, tal como frotar las manos juntas rápidamente se hacen más calientes.

 

Esta es una imagen compuesta de Io y Europa tomada el 02 de marzo de 2007 con la nave espacial New Horizons. Aquí Io es en la parte superior con tres penachos volcánicos visibles. La pluma alta de 300 kilómetros (190 millas) del volcán Tvashtar está en la posición de 11:00 en el disco de Io, con un penacho más pequeño desde el volcán Prometeo en la posición 9:00 en el borde del disco de Io y el volcán Amirani entre ellos a lo largo de la línea que divide el día y la noche.

 

Créditos: NASA/JHU aplicada física laboratorio/Southwest Research Institute

 

Las anteriores teorías de cómo este calor se genera dentro de Io consideran la luna un objeto sólido, pero deformable, algo como arcilla. Sin embargo, cuando los científicos en comparación con modelos de la computadora con esta suposición a un mapa de las ubicaciones reales de volcán en Io, descubrieron que la mayoría de los volcanes fueron compensados 30 a 60 grados al este de donde los modelos predijeron que el calor más intenso debe ser producido.

 

El patrón era demasiado consistente para descartar como una anomalía simple, como el magma que fluye diagonalmente a través de grietas y erupciona cerca. "Es difícil de explicar el patrón regular que vemos en tantos volcanes, todo cambio en la misma dirección, utilizando sólo nuestros modelos clásicos de calefacción de marea de cuerpo sólido," dijo Wade Henning de la Universidad de Maryland y la NASA Goddard, autor del libro.

 

El misterio de los volcanes mal Io pidieron una explicación diferente, uno que tenía que ver con la interacción entre el calor producido por el flujo de fluidos y calor de mareas de cuerpo sólido.

 

"Fluidos-fluidos particularmente 'sticky' (o viscosos) – pueden generar calor por fricción disipación de la energía al pasar," dijo el co-autor Christopher Hamilton de la Universidad de Arizona, Tucson. El equipo piensa que gran parte de la capa de océano es probablemente una mezcla parcialmente fundida o matriz con una mezcla de roca fundida y sólida. Como la roca fundida fluye bajo la influencia de la gravedad, puede agitar y rozar con la roca sólida circundante, generando calor. "Este proceso puede ser extremadamente eficaz para ciertas combinaciones de espesor de la capa y la viscosidad que puede generar resonancias que mejoran la producción de calor,", dijo Hamilton.

 

El equipo piensa que una combinación de líquido y efectos de calentamiento de marea sólida mejor pueden explicar toda la actividad volcánica en Io. "El componente líquido de calefacción de marea de un modelo híbrido mejor explica la preferencia ecuatorial de la actividad volcánica y el cambio hacia el este en las concentraciones de volcanes, mientras la simultánea calefacción de marea de cuerpo sólido en el manto profundo podría explicar la existencia de volcanes en las latitudes altas," dijo Henning. "Sólida y fluida actividad de marea generar las condiciones que favorecen la existencia del otro, tal que los estudios anteriores pudieron haber sido sólo la mitad de la historia de Io".

 

El nuevo trabajo también tiene implicaciones para la búsqueda de vida extraterrestre. Algunas mareas destacó de las lunas en el sistema solar exterior, como la luna Europa y de Saturno Encélado, Puerto de océanos de agua líquida bajo su corteza helada. Los científicos creen que pudo originar la vida en esos océanos si tienen otros ingredientes cree que es necesario, como fuentes de energía químicamente disponible y materias primas, y han existido tiempo suficiente para la vida a la forma. El nuevo trabajo sugiere que tales océanos subsuperficiales, si compuesto de agua o de cualquier otro líquido, será más común y la última más de lo esperado, tanto dentro de nuestro sistema solar y más allá.

 

Así como un empuje precisamente del tiempo de una oscilación hará ir más alto, los océanos pueden caer en un estado de resonancia y a veces producen calor significativo a través de flujo de las mareas. «Cambios a largo plazo en calefacción o refrigeración tipos dentro de un océano subsuperficial son capaces de producir una combinación de grueso de capa del océano y viscosidad que genera una resonancia y produce un calor considerable, dijo Hamilton. "Por lo tanto, el misterio puede no cómo pudieran sobrevivir tales océanos subsuperficiales, pero cómo podría perecer. Por lo tanto, los océanos subterráneos dentro de Io y otros satélites podrían ser incluso más comunes que lo que hemos podidos observar hasta ahora".

 

William Steigerwald
NASA's Goddard Space Flight Center, Greenbelt, Md.

Last Updated: Sept. 10, 2015

Editor: Bill Steigerwald

 

Traducción: El Quelonio Volador