Un inferno de dos semanas en la Luna Io de Júpiter

La luna de Júpiter Io tubo tres enormes erupciones volcánicas en un plazo de dos semanas en agosto pasado. Este 29 de agosto de 2013, el exabrupto de Io fue entre el más grande jamás observado en el cuerpo más volcánicamente activo en el sistema solar.

Crédito de la imagen: Katherine Kleer/UC Berkeley/Gemini Observatory

 

Tres erupciones volcánicas masivas se produjeron en la luna de Júpiter Io dentro de un período de dos semanas en agosto del año pasado. Esto llevó a los astrónomos a especular que estos "arranques", que pueden enviar material cientos de kilómetros sobre la superficie, podrían ser mucho más común de lo que pensaban.

 

"Normalmente esperamos una explosión enorme cada uno o dos años y son generalmente no es tan brillante," dijo Imke de Pater, profesor y catedrático de Astronomía en la Universidad de California, Berkeley y autor principal de uno de los dos documentos que describen las erupciones. "Aquí hemos tenido tres estallidos extremadamente brillantes, que sugieren que si miramos con más frecuencia veremos muchos más de ellos en Io".

 

Io, el interior de cuatro grandes "Galileo" las lunas de Júpiter, es cerca de 2.300 millas (3.630 kilómetros). Aparte de la Tierra, es el único lugar conocido en el sistema solar con volcanes en erupción de lava extremadamente caliente así como en la Tierra. Debido a la baja gravedad de Io, grandes erupciones producen un paraguas de escombros que sube alto al espacio.

 

De Pater viejo colega y coautor Ashley Davies, un vulcanólogo en el Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA en Pasadena, California, dijeron que las recientes erupciones coinciden con eventos que arrojó decenas de kilómetros cúbicos de lava anteriores sobre cientos de kilómetros cuadrados en un período corto de tiempo.

 

"Estos nuevos eventos están en una clase relativamente rara de erupciones en Io debido a su tamaño y sorprendentemente alta emisión térmica", dijo Davies. "La cantidad de energía que emiten estas erupciones implica fuentes de lava chorreando de fisuras en un volumen muy grande por segundo, formando flujos de lava que se extiende rápidamente sobre la superficie de Io".

 

Los tres eventos, incluyendo la erupción más grande, más poderosa del trío el 29 de agosto de 2013, es probable que se caracterizaron por "cortinas de fuego" como la lava fluyó sin fisuras quizás varios kilómetros a lo largo.

 

Los papeles, uno con el autor Katherine de Kleer, estudiante graduada una UC Berkeley y coautor por el astrónomo de investigación de UC Berkeley Máté Ádámkovics, y el otro coautor por Ádámkovics y David R. Ciardi de la NASA Exoplanet Science Institute/California Institute of Technology, Pasadena, han sido aceptados para su publicación en la revista Icarus.

 

Ciardi es un astrónomo que estudia exoplanetas, pero al mismo tiempo de proyección de imagen en el W. M. Keck Observatory en Hawai, tomó infrarrojo de imágenes para Pater que participó en esta investigación.

 

"Vi como una buena oportunidad para conectar más de cerca uno de los extremos de la formación del sistema solar/evolución a otro", dijo. "La comprensión de nuestro sistema solar le ayudará a entender todos los demás sistemas estos hallazgo y viceversa".

 

De Pater descubrieron las dos primeras erupciones masivas el 15 de agosto de 2013, en hemisferio sur de Io, utilizando la cámara de infrarrojo cercano (NIRC2) juntada al sistema de óptica adaptativa en el telescopio Keck II, uno de los dos telescopios de 10 metros, operados por el observatorio Keck. Los más brillantes, en una caldera llamada Rarog Patera, calculó que han producido un kilómetros cuadrados 50 (130 kilómetros cuadrados), flujo de lava de 30 metros de espesor (10 metros). La otra erupción, cerca de otra caldera llamado Heno Patera, produjo flujos que cubren 120 millas cuadradas (310 kilómetros cuadrados).

 

De Pater descubrió una tercera erupción aún más brillante – uno de los más brillantes jamás visto en Io – 29 de agosto, utilizando tanto el Near-Infrared Imager con óptica adaptativa en el telescopio Gemini norte en Mauna Kea y el espectrómetro de infrarrojo cercano de SpeX en de la NASA cercano infrarrojo Telescope Facility (IRTF). De Kleer utiliza la detección fortuita de este exabrupto simultáneamente en Géminis y el IRTF para mostrar que la temperatura de la erupción es probablemente mucho más alto que la erupción típica las temperaturas en la Tierra hoy, "indicativas de una composición de magma que en la Tierra sólo se produjo en los años formativos de nuestro planeta", dijo.

 

Davies ha desarrollado modelos para predecir que el volumen de magma que estalló en base a observaciones espectroscópicas. "Esto nos ayudará comprender los procesos que ayudó a la forma de las superficies de todos los planetas terrestres, incluyendo la Tierra y la Luna."

 

Los volcanes fueron descubiertos primero en Io en 1979 y estudios posteriores por la nave espacial Galileo de la NASA, que voló por primera vez por Io en 1996, y telescopios terrestres muestran que las erupciones y fuentes de lava se producen constantemente, creación de ríos y lagos de lava. Sólo 13 grandes erupciones fueron observadas entre 1978 y 2006, en parte porque sólo un puñado de astrónomos, Pater  entre ellos, regularmente explorar la luna.

 

Las erupciones en Io son probablemente similares a los que en forma de las superficies de los planetas del Sistema Solar Interior como la Tierra y Venus en su juventud.

 

Estas imágenes muestran la luna de Júpiter que Io obtenidas a diferentes longitudes de onda infrarrojas (en micras, μm o millonésimas de metro) con 10 metros Keck II telescopio del W. M. Keck Observatory el 15 de agosto de 2013 (al-c) y el telescopio Gemini norte el 29 de agosto de 2013 (d).

Créditos Fotográficos: Imke de Pater y Katherine de Kleer/UC Berkeley/Gemini/Keck

 

"Estamos utilizando Io como un laboratorio volcánico, donde podemos miramos hacia atrás en el pasado de los planetas terrestres para conseguir un mejor entendimiento de cómo estas grandes erupciones ocurrieron y cómo rápido y Cuánto duraron,", dijo Davies.

 

En un tercer documento había aceptado por Icarus, de Pater, Davies y sus colegas un Resumen de una década de observaciones Io con el Keck II y Telescopios Gemini. Su mapa de la superficie de Io identificó más de dos docenas de focos cuya distribución espacial cambió significativamente entre 2001 y 2010.

 

El equipo espera que el monitoreo anualmente de la superficie de Io se revelan el estilo de las erupciones volcánicas allí, restringir la composición del magma y mapa con precisión la distribución espacial de las variaciones de caudal y potencial de calor con el tiempo. Esta información es esencial para comprender mejor los procesos físicos involucrados en la calefacción y refrigeración de los procesos en Io, dijo de Pater.

 

El trabajo está financiado por la National Science Foundation y planetas exteriores investigación de la NASA y geología planetaria y programas de Geofísica. JPL es administrada por la NASA por el California Institute of Technology. JPL logró a la Misión Galileo de la NASA.

 

Elizabeth Landau
818-354-6425
Jet Propulsion Laboratory, Pasadena, Calif.
elizabeth.landau@jpl.nasa.gov
Robert Sanders
510-643-6998
University of California, Berkeley
rlsanders@berkeley.edu
Peter Michaud
1 (808) 974-2510
Gemini Observatory, Hilo, Hawaii
pmichaud@gemini.edu
Steve Jefferson
808-881-3827
W. M. Keck Observatory, Kamuela, Hawaii
sjefferson@keck.hawaii.edu

Traducción: El Quelonio Volador